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Vorrichtung zum Füllen und Verdichten losen Gutes in rohrförmigen
Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Füllen und Verdichten losen, körnigen oder pul- verförmigen Gutes, wie pulverförmige explosive Stoffe, Salze, pyrotechnische Gemische u. dgl., in schlanken, jedoch verhältnismässig steifwandigen rohrförmigen Behältern, beispielsweise in Kartonkartu- schen von geringem Querschnitt, jedoch vergleichsweise grosser Länge, wobei der zu füllende Behälter j in aufrechtstehender Lage einer senkrechten Schüttelbewegung dadurch ausgesetzt wird, dass der Behälter mehrmals von einer Auflage hochgehoben und dann wieder fallen gelassen wird.
Es ist bereits bekannt, beim Füllen losen Gutes in Behälter verschiedener Art den Behälter zu schüt- teln, um die gewünschte Verdichtung des Gutes in diesem zu erzielen. Für diesen Zweck wurde vorge- schlagen, den zu füllenden Behälter auf eine schwingende oder sich senkrecht auf und ab bewegende
Unterlage zu stellen, so dass die Bewegung der Unterlage auf den Behälter selbst übertragen wird.
Es wurde jedoch festgestellt, dass die verhältnismässig kleinen oder kurzen Bewegungen, die auf diese
Weise erzielt werden, wenig geeignet sind, ein rasches Füllen und Verdichten des Gutes in verhältnis- mässig langen und schlanken Kartuschen zu erreichen, besonders wenn das Gut die Neigung hat, sich zu- sammenzuballen. Solche Bedingungen bestehen insbesondere beim Verpacken von Explosivstoffen und pyrotechnischen Gemischen, so dass die Hersteller solcher Stoffe bisher immer sich auf und ab bewegen- de Stäbe, gegebenenfalls zusammen mit einer Schüttelbewegung, beim Abfüllen ihrer Erzeugnisse in
Kartuschen zum Feststampfen verwendet haben. Ein solches Verfahren ist jedoch zeitraubend und erfor- dert eine ziemlich komplizierte mechanische Einrichtung.
Es ist ferner bekannt, den Inhalt von Säcken oder Behältern dadurch zu verdichten, dass der gefüllte
Behälter in eine Vorrichtung gebracht wird, in der mechanische Organe vorgesehen sind, welche zuerst den Rand des offenen oberen Endes des Behälters erfassen, den Behälter dann auf eine bestimmte Höhe anheben und ihn sodann freigeben, so dass er nach unten fällt und auf seiner ursprünglichen Unterlage auf- schlägt, bevor er wieder hochgehoben wird. Aus verschiedenen Gründen ist diese bekannte Vorrichtung zur Handhabung verhältnismässig langer und schlanker Kartuschen jedoch nicht geeignet. Sie ist ziemlich kompliziert und nur für Behälter verwendbar, die bereits mit der gewünschten Menge Gut gefüllt sind. Es kann also durch diese Vorrichtung das Gut verdichtet, jedoch nicht eingefüllt werden.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und eine Vorrich- tung zu schaffen, die zuverlässig im Betrieb ist und einfachen Aufbau aufweist, geringe Herstellungsko- sten verursacht und geringe Baugrösse besitzt. Ferner sollen auch Kartuschen von stark abweichender Län- ge und geringfügig veränderlichem Aussendurchmesser gehandhabt werden können, ohne dass hiefür von
Zeit zu Zeit eine besondere Nachstellung erforderlich ist.
Schliesslich bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, bei der das oberste Ende der zu füllenden Kartusche völlig frei liegt, so dass diese zeitweilig, d. h. während des eigentlichen Füllvorgan- ges, ein geeignetes trichterförmiges Magazin bzw. eine Verlängerung trägt, in welcher die gesamte von der Kartusche aufzunehmende Gutmenge oder das Füllgut eingebracht werden kann, damit sie allmählich . in die Kartusche unter dem Einfluss der der Kartusche durch die Vorrichtung mitgeteilten Hebe- und Fall- bewegungen eintreten kann.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung der genannten Art ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die
Kombination einer lagefesten Führung, durch welche der aufrechtstehende Behälter sich in senkrechter
Richtung von einer mit der Führung verbundenen Auflage für das untere Ende des Behälters frei hochbewe- gen kann, und eines oder mehrerer stets in gleicher Richtung getriebener, drehbarer Nocken, die mit
Reibung und nur mit einem beschränkten Teil ihres Umfanges an der äusseren Seitenwand des Behälters angreifen, um den Behälter hiedurch wechselweise von der Auflage weg anzuheben und ihn dann wieder auf die Auflage zurückfallen zu lassen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der
Zeichnung, u. zw. zeigt : Fig. l eine Ansicht im Aufriss, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungs- form einer erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer zweiten Ausführung- form.'
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein trichterförmiges Magazin zur Aufnahme eines geeigneten Füllgutes 2, beispielsweise eines pulverförmigen explosiven Stoffes, eines Salzes oder eines pyrotechnischen Gemi- sches, das in einen rohrförmigen Behälter bzw. in eine Kartusche 3 eingefüllt werden soll.
Der Trichter 1 weist eine rohrförmige untere Verlängerung 4 auf, die über das obere Ende der Kartusche 3 gescho- ben werden kann, während im eigentlichen Boden des Trichters 1 eine kreisförmige Öffnung 5 vorgesehen ist, die zur rohrförmigen Verlängerung 4 konzentrisch ist und einen Durchmesser hat, der dem Innendurchmesser der Kartusche 3 entspricht. Durch diese Öffnung 5 tritt das Füllgut 2 in die Kartusche 3 ein.
Der Trichter 1 bildet einen gesonderten Teil, der auf die Kartusche 3 nur aufgesetzt wird, wenn die letztere gefüllt werden soll und dann zur weiteren Verwendung auf der nächsten zu füllenden Kartusche wieder weggenommen wird. Um das aufeinanderfolgende Aufsetzen des Trichters auf den Kartuschen zu erleichtern, ist das untere Ende seiner unteren Verlängerung 4 schräg geschnitten, wie bei 4'gezeigt. Die erforderliche Füllgutmenge darf natürlich erst dann dem Trichter 1 zugeführt werden, nachdem der letztere auf die zu füllende Kartusche aufgesetzt worden ist.
Die Kartusche 3 mit dem auf ihr oberes Ende aufgesetzten Trichter 1 wird von oben in eine offenendige Führungshülse 6 eingesetzt, welche einen Teil der eigentlichen Verdichtungsvorrichtung bildet.
Die Hülse 6 weist ein ebenfalls schräggeschnittenes oberes Ende 6'auf, um das Einführen der Kartusche 3 zu erleichtern und wird in fester senkrechter Lage durch ein Gestell 7 getragen, das eine waagrechte Bodenplatte 8 aufweist. Auf der Oberseite der Bodenplatte 8 ist vorzugsweise ein Dämpfungskissen 9 aus Gummi od. dgl. unmittelbar unterhalb des unteren offenen Endes der Führungshülse 6 angeordnet. Die Hülse 6 ist in ihrem Durchmesser ausreichend weit bemessen, damit die von ihr aufgenommene Kartusche 3 frei durchfallen kann, so dass das untere Ende der Kartusche normalerweise auf dem Kissen 9 zur Ruhe kommt.
Die Verdichtungsvorrichtung ist ferner mit zwei Nocken 10 aus Gummi od. dgl. ausgerüstet, von denen je einer auf zwei parallelen waagrechten Wellen 11 befestigt ist, die auf entgegengesetzten Seiten der Führungshülsen 6 gelagert sind. Diese beiden Wellen tragen ferner miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 12, durch welche die Wellen und die Nocken synchron, jedoch in entgegengesetzten Richtungen, wie durch die Pfeile 13 angedeutet, zur Drehung angetrieben werden, wenn die Zahnräder durch ein mit einem nicht gezeigten geeigneten Motor gekuppeltes Ritzel 14 angetrieben werden.
Die beiden Nocken 10 sind als Rollen oder Scheiben ausgebildet, von denen ein Segment oder ein Teil des Randes weggenommen ist, wobei die Nocken auf den miteinander gekuppelten Wellen 11 so angeordnet sind, dass die abgeflachten Teile der beiden Nocken'einander einmal während jeder vollen Umdrehung der Wellen zugekehrt sind.
Die Führungshülse 6 ist mit senkrechten Seitenöffnungen 15 versehen, durch welche die eingesetzte Kartusche 3 für den Nocken 10 freiliegt, welch letztere so eingestellt sind, dass sie mit Reibung an der Kartusche durch die erwähnten Öffnungen hindurch mit den nicht abgeflachten Teilen ihres Umfanges angreifen, die Kartusche jedoch kurzzeitig freigeben, wenn die abgeflachten Teile der Nocken einander gegenüber liegen. Während jeder Angriffsperiode der Nocken wird die Kartusche daher infolge der angegebenen Drehrichtung der beiden Nocken vom Kissen 9 angehoben, so dass sie bei der Freigabe durch die Hülse 6 nach unten fällt, um auf dem Kissen aufzuschlagen, bevor sie wieder angehoben wird.
Jedes solches Aufschlagen hat natürlich einen verbesserten Fluss des Gutes aus dem Trichter 1 in die Kartusche 3 sowie eine Verdichtung des bereits in der letzteren befindlichen Gutes zur Folge. Durch die Drehung der Nocken 10 während eines gewählten Zeitraumes wird das ursprünglich vom Trichter 1 aufgenommene Füllgut 2 zur Kartusche überführt, und in dieser auf die gewünschte Dichte verdichtet. Es wurde festgestellt, dass die Drehzahl der beiden Nocken 150 Umdr/min nicht überschreiten und vorzugsweise auf 60 - 80 Umdr/min gehalten werden soll, wodurch der Kartusche die gleiche Anzahl von Verdichtungsstössen je Zeiteinheit mitgeteilt wird.
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Die vorangehend beschriebene Verdichtungsvorrichtung kann, wie ersichtlich, für Kartuschen von praktisch jeder gewünschten Länge verwendet werden und, wenn die Nocken 10 aus einem verhältnismässig weichen elastischen Material, beispielsweise aus Schwammgummi (wie gezeigt) hergestellt oder mit einer hochelastischen Randschicht versehen sind, kann die Vorrichtung auch für Kartuschen mit geringfügig abweichenden Aussendurchmessern verwendet werden, die jedoch natürlich den Innendurchmesser der Führungshülse 6 nicht überschreiten dürfen.
Es muss jedoch Sorge getragen werden, dass der weggeschnitten Teil jedes Nockens 10 ausreichend gross ist, damit die Kartusche 3 auch bei der maximalen Drehzahl der Nocken nach unten auf das Kissen 9 fallen kann, und der wirksame Durchmesser jedes Nockens 10 muss so gewählt werden, dass die gewünschte Anhebung der Kartusche 3 gewährleistet ist. Gewöhnlich reicht eine Anhebehöhe von einigen Zoll aus, die natürlich für verschiedene Zwecke verändert werden kann. Das Gewicht des Trichters 1, der die Stärke des Aufschlages zwischen der Kartusche 3 und dem Kissen 9 ebenfalls beeinflussen kann, kann ebenfalls in Anpassung an die verschiedenen Erfordernisse, ebenso wie der Weichheitsgrad des Kissens 9 verändert werden.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Verdichtungsvorrichtung ist es natürlich möglich, die Nocken 10 ohne Unterbrechung zur Drehung anzutreiben, d. h. auch wenn eine neue Kartusche eingesetzt oder eine gefüllte Kartusche herausgenommen wird, jedoch können durch die an der Kartusche angreifenden Nocken dann diese Arbeitsvorgänge in unerwünschter Weise beeinträchtigt werden. Ferner können sich die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorgesehenen festen Nocken nicht selbst zum Ausgleich für den Verschleiss nachstellen und der Aussendurchmesser der Kartusche kann nur innerhalb ziemlich enger Grenzen schwanken.
Diese möglichen Nachteile sind bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform beseitigt, in welcher alle Teile, die zumindest im wesentlichen den bereits beschriebenen ähnlich sind, die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 tragen.
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einander angeordneten Armen 17 und 18 drehbar gelagert ist. Jedes Armpaar 17, 18 für jede Welle 16 bildet ein starres Gabelglied, das schwenkbar auf einer zweiten Welle 19 angeordnet ist, deren äussere Enden durch das Gestell 7 gelagert sind. Alle Wellen 16 bzw. 19 sind zueinander parallel und die beiden Wellen 19, welche sich auf entgegengesetzten Seiten der Führungshülsen 6 befinden, tragen miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 20. Eines dieser Zahnräder 20 wird von dem Ritzel 14 angetrieben, das seinerseits mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor gekuppelt ist.
Auf jeder Nockenwelle 16 ist ein Zahnrad 21 angeordnet, das mit dem entsprechenden Zahnrad 20 in Eingriff steht, jedoch natürlich mit Bezug auf das entsprechende Zahnrad 21 der gegenüberliegenden Nockenwelle versetzt ist.
Infolge dieser Anordnung werden die beiden Nocken 10'synchron in entgegengesetzten Richtungen angetrieben, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, jedoch sind sie ausserdem aufeinander zu bzw. voneinander weg als Folge der Schwingbewegung der beiden Gabelglieder 17,18 um die festen Wellen 19 herum beweglich. Die Nocken sind zueinander durch eine Feder 22 belastet, so dass sie an der Kartusche 3 in der Führungshülse 6 angreifen, jedoch werden sie auch daran gehindert, dass sie sich einander zu weit nähern, damit die Kartusche nach dem Anheben freigegeben wird, für welchen Zweck zwei Glieder 23 und 24 vorgesehen sind, welche zwischen sich nach unten erstreckenden Teilen der beiden rückwärtigen Arme 18 in Reihe verbunden sind.
Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Gliedern 23 und 24 ist mittels eines dritten Gliedes 25 mit einem Hebel 26 gekuppelt, dessen eines Ende einen Zapfen 27 am Gestell 7 befestigt ist und dessen anderes Ende einen geeigneten Knopf oder Handgriff 28 trägt. Durch das Niederdrücken dieses Knopfes 28 ziehen die Glieder 23 und 24 die unteren Verlängerungen der beiden Arme 18 in Richtung zueinander, was wiederum zur Folge hat, dass die Nocken 10'entgegen der Wirkung der Feder 22 voneinander getrennt werden, so dass die Nocken unabhängig von ihren Stellungen mit Bezug auf die Wellen 16 nicht mehr an der Kartusche angreifen. Wenn der Knopf 28 wieder freigegeben wird, werden durch die Feder 22 die ur- sprünglichen Stellungen der Teile wieder hergestellt.
Für den Hebel 26 kann ein verstellbarer Anschlag 29 vorgesehen werden, um zu verhindern, dass der Hebel 26 bei seiner Freigabe zu hoch angehoben wird.
Durch Verstellen dieses Anschlages kann der maximale Winkel zwischen den beiden Gliedern 23 und 24 eingestellt werden, um seinerseits den Mindestabstand zwischen den beiden Nocken 10'auf einem gewünschten Wert zu halten. Es können natürlich verschiedene Abänderungen in Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse vorgenommen werden. Beispielsweise kann das Auseinanderspreizen der Nocken bei der Ausführungsform nach Fig. 2 statt in der beschriebenen Weise durch einen drehbaren Exzenter oder einen gleitbaren Keil erfolgen, der zwischen den beiden Gabelgliedern 17,18 wirkt, und der Mindestabstand zwischen den Nocken kann durch verstellbare Anschläge bestimmt werden, die ebenfalls unmittelbar an
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den Gabelgliedern anliegen.
Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellten und beschriebenen beiden
Ausführungsformen beschränkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Füllen und Verdichten losen Gutes in schlanken, jedoch verhältnismässig steif- wandigen, rohrförmigen Behältern, worin der zu füllende Behälter in aufrechtstehender Lage einer senkrechten schüttelbewegung dadurch ausgesetzt wird, dass der Behälter mehrmals von einer Auflage hoch- gehoben und dann wieder fallen gelassen wird, gekennzeichnet durch die Kombination einer lagefesten
Führung, durch welche der aufrechtstehende Behälter sich in senkrechter Richtung von einer mit der Füh- rung verbundenen Auflage für das untere Ende des Behälters frei hochbewegen kann, und eines oder meh- rerer stets in gleicher Richtung getriebener, drehbarer Nocken, die mit Reibung und nur mit einem be- schränkten Teil ihres Umfanges an der äusseren Seitenwand des Behälters angreifen,
um den Behälter hie- durch wechselweise von der Auflage weg anzuheben und ihn dann wieder auf die Auflage zurückfallen zu lassen.