Verfahren und Maschine zum gewichtsmässigen Dosieren von schüttbarem Material.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gewichtsmässigen Dosieren von sch ttbarem, insbesondere feinpulverigem Material und auf eine Maschine zur Durch- führung dieses Verfahrens.
Die bekannten Verfahren, die nach dem Wiegeprinzip arbeiten, genügen für die Ver arbeitung extrem feiner und lufthaltiger Produkte den heutigen Anforderungen nieht.
Einerseits erlauben sie keine hohen Leistungen und anderseits ist bei der Abfüllung in die Behalter eine starke Staubentwicklung unver meidlich. Ferner zwingen diese Verfahren zu einer mindestens zweistufigen Füllung der Behälter, um in der Zwisehenzeit eine Setzung des aufgelockerten Materials zu ermögl'ichen.
Um bei vollautomatischen Anlagen keine allzu platzraubende Maschine zu erhalten, muss der Selzungsvorgang durch Vibrationseinrichtun- gen oder dergleichen beschleunigt werden.
Bei den gebräuchlichsten Verfahren, denen ein volumenmϯiges Dosierprinzip zugrunde liegt, treten die obigen Naehteile ebenfalls auf. Die mit Schnecken arbeitenden Verfahren dieser Art bringen dagegen eine gewisse Besserung. Die bei dieser volumenmässigen Do sierung auftretenden Schwankungen gegenüber dem eingestellten Sollgewicht sind jedoch recht loch. Sobald es sieh um die Verarbei- tung teurer Produkte handelt, können also aueh solelie Verfahren nicht mehr in Betraeht gezogen werden.
Man hat versucht, in dieser Beziehung Verbesserungen zu erzielen, indem man die Schneeke nicht zum volumenmässigen Dosieren, sondern zum Füllen eines auf einer Waage stehenden Behälters verwendete, wobei jeweils durch das Ansprechen der Waage bei Erreichen des Sollgewichtes der Antriebsmotor der Schneeke ausgesehaltet wurde. Dies brachte jedoch nicht den gewünsehten Erfolg, weil die Auslaufzeit der Schneeken relativ starken Schwankungen unterworfen ist.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren fördert man ebenfalls unter Verwendung mindestens einer F llschnecke das abzufüllende Material unmittelbar in den zu füllenden, auf eine Waage einwirkenden Behälter und benützt das Ansprechen der Waage auf die Be lastung durch das dem Behälter zufliessende Material dazu, um jeweils den Antrieb der Füllschnecke auszuschalten. Gemäss der Erfindung unterbricht man deren Förderung durch Bremswirkung in dem Moment, wo die in den Behälter eingetretene Materialmenge das Sollgewicht erreicht.
Durch die Fiillschneeke kann erreicht werden, dass das Material beim Abfüllen in den zu füllenden BehÏlter derart verdiehtet wird, dass es nicht mehr in mehreren Stufen abge- füllt zu werden braucht, und dass keine be sonderen Massnahmen erforderlich sind, damit sich das Material nach der Abfüllung setzt.
Damit ist ohne weiteres eine einstufige Abfüllung möglich. Ferner wird dann dadurch eine Staubentwicklung praktisch vermieden.
Gleichzeitig kann der Rhythmus der Abfül- lungen stark gesteigert werden bei Einhaltung sehr kleiner Gewichtsabweichungen gegenüber dem eingestellten Sollgewieht. Die vorliegende Erfindung erlaubt es also, mit einfachen Mit teln auch schwer zu dosierende, schüttbare Alaterialien in jeder Beziehung einwandfrei automatisch abzuwägen, unter Umgehung der den bisher bekannten Verfahren innewohnen- den Nachteile.
In der beiliegenden Zeichnung ist die er findungsgemässe Maschine in einer mogliehen Ausführungform, an Hand welcher das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise beschrieben wird, sehematiseh veranschaulieht.
Die Figur stellt einen Schnitt durch die Machine dar.
Auf dem Maschinengestell l ist ein Fördergehäuse 2 befestigt. Das Fördergehäuse 2 besteht aus dem eigentlichen vertikal angeordneten Füllraum 3, in welchem die F ll sehneeke 4 eingebaut ist. An seinem obern Ende weist das Fördergehäuse 2 einen horizontalen Kanal 5 auf, in welchem die Speiseschnecke 6 arbeitet. Am Ende dieses Kanals ist ein Zuführstutzen 7 angeordnet. Die F llschnecke 4 sowie die Speiseschnecke 6 werden einzeln angetrieben, und zwar mit Hilfe der Elektromotoren 8 bzw. 9. Der Motor 8 ist so ausgebildet, dass er auf Bremsung umgeschaltet werden kann. Das untere Ende des Füllraumes 3, das konisch ausgebildet ist, weist als Abschluss eine Siebplatte 10 auf.
Unter dieser Abschlussplatte befindet sich eine Waage 11 beliebiger, an sich bekannter Bauart, auf deren Plateau die abzufüllenden BehÏlter B gebracht werden. Im Bereiehe des BehÏlters B ist am Maschinengestell ein Taster 12 vorgesehen. Im obern Teil der Mantelfläche des Füllraumes 3 ist knapp über der obersten AVindung der Füllschneeke 4 ein mit zwei Membransehalter 13 und 14-an sich bekannter Ausführung-ausgerüsteter Einsatz 15 eingebaut.
Die Arbeitsweise der l4Taschine ist folgende :
Aus einem nicht dargestellten, an den Zu führstutzen 7 angeschlossenen Vorratsbehäl- ter oder Silo fliesst dem horizontalen Kanal 5 das zu verarbeitende sehüttbare Material zu Dieses wird von der durch den Motor 9 angetriebenen Speiseschnecke 6 erfasst und dem Kanal 5 entlang in den Füllraum 3 gefor- dert. Die Forderung der Speiseschneeke 6 hÏlt so lange an, bis das Materialniveau im Dosierraum 3 den obern illembranschalter 13 erreicht.
Der vom eingefüllten Material auf die elastische Membrane ausgeübte Druck ver anlasst auf bekannte Weise über einen nicht gezeichneten Schaltsehiitz die Ausschaltung des Motors 9 und damit den Unterbruch der Förderung zum Füllraum 3. Erst wenn der Materialspiegel auf das Niveau des untern Membranschalters 14 abgesunken ist und dessen Alembran entlastet wird, wird der Motor 9 iiber den Schaltschütz wieder in Drehung versetzt. Damit wird das Materialniveau im Full raum 3 innerhalb enger Grenzen automatisch konstant gehalten. Dies ist eine Voraussetzung f r ein einwandfreies Arbeiten der dargestellten Machine.
Sobald im Füllraum 3 die untere F llgrenze (Membransehalter 14) erreieht ist, steht die Machine zum Betrieb bereit. Die % u fül- lenden Behälter B können nun der Machine zugeführt werden. Dies kann mit Hilfe an sich bekannter Transportvorrichtungen vollstÏndig automatisch oder aber von Hand gesehehen. Im ersten Falle ist eine automatische Kontrollvorriehtung erforderlich, die den Füllvorgang erst dann auslost, wenn der zu füllende Behälter B sich in korrekter Stellung auf der Waage 11 befindet. Im dargestellten Beispie] ist zu diesem Zweck ein in bezug auf seine Wirkungsweise bekannter Taster 12 vorgesehen, der jeweils einen nicht dargestellten Steuerschalter für den Motor 8 betätigt.
Die dureh den Motor 8 in Bewegung gesetzte Füllsehneeke 4 drückt das abzufül- lende Gut dur. euh die Siebplatte 10 hindurch in den Behälter B. Die dadurch entstehende Belastung der Waage 11 hringt diese zum An- spreehen. Das Ansprechen der Waage 11 wird dazu benützt, den Steuerschalter zum Motor 8 so zu beeinflussen, da¯ dieser auf Bremsung umgesehaltet wird.
Im zweiten Fall erfolgt die Auslosung der Forderung der Füllschnecke am besten durch die Bedienungsperson, zum Beispiel durch Be tätigung einer Pedale oder dergleichen, welche den Steuersehalter zum Motor beeinflusst.
Die Machine steht jeweils unmittelbar mu¯. Es ist ohne weiteres möglieh, die Bremsung der Schneeke auch mit Hilfe mechanischer, hydrauliseher oder sonst geeigneter Mit- tel zu veranlassen. Bei einer solchen Variante wÏre neben dem Schalter zum Aussehalten des Motors eine Steuerung der eigentlichen Brems- vorrichtung vorzusehen, welche beide unter Einfluss der Waage stehen.
Die Erfindung ist nicht an die in der dargestellten Ausführungsform vorgesehene feste Verbindung zwischen Motor 8 und F llschnecke 4 gebunden. Zwischen diesen beiden Teilen kann ohne weiteres eine ein-und ausr ckbare Kupplung eingebaut werden. In diesem Fall ist die Beeinflussung durch die Waage nicht mehr auf den Motor 8, sondern auf die fragliche Kupplung gerichtet.
Für den Fall, dass man die Füllsehnecke vom Motor aus über eine ein-und ausrüekbare Kupplung antreibt, ist es vorteilhaft, dass man ferner eine Bremsvorrichtung f r die Füllsehnecke vorsieht und sowohl die Kupp- lung wie die Bremsvorrichtung von der Waage aus derart kontrolliert, dass beim Ansprechen derselben auf die Belastung einerseits die Kupplung ausgerückt und anderseits die Bremsung eingeleitet wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform der machine erfolgt die Speisung des F llraumes mit Hilfe einer motorisch angetriebenen Schneeke 6. Selbstverständlieh könnten ebensogut andere geeignete Speisevorrichtun en zu diesem Zweck Verwendung finden, zum Beispiel Becherwerk, Forderwippe mit Vibratorantrieb und dergleichen mehr, deren Forderung in ähnlicher Weise wie bei der dargestellten Ausführung durch irgendeinen Ni veauregler zuverlässig gesteuert werden kann.
Falls man den Füllraum mit einer mittels eines Vibrators betätigten Forderwippe speist, ist es von Vorteil, dass man die Intensität der Vibration und damit die grösste der zeitlieh geforderten Materialmenge mit Hilfe eines im Füllraum angeordneten Niveaureglers kon trolliert.
Method and machine for weight-based dosing of pourable material.
The present invention relates to a method for weight-wise dosing of pourable, in particular fine-powdered material and to a machine for carrying out this method.
The known methods, which work according to the weighing principle, do not meet today's requirements for processing extremely fine and air-containing products.
On the one hand, they do not allow high performance and, on the other hand, a high level of dust is inevitable when filling the container. Furthermore, these methods force the containers to be filled in at least two stages in order to allow the loosened material to settle in between.
In order not to have an overly space-consuming machine in fully automatic systems, the zoning process must be accelerated by vibration devices or the like.
In the most common methods, which are based on a volumetric metering principle, the sewing parts mentioned above also occur. The methods of this type that work with screws, on the other hand, bring a certain improvement. However, the fluctuations that occur with this volume-based dosage compared to the set target weight are quite pithy. As soon as the processing of expensive products is concerned, these processes can no longer be taken into account.
Attempts have been made to achieve improvements in this regard by not using the Schneeke for volume-based dosing, but for filling a container standing on a scale, the drive motor of the Schneeke being held out by the response of the scale when the target weight is reached. However, this did not bring the desired success, because the run-out time of the Schneeken is subject to relatively strong fluctuations.
In the method according to the invention, the material to be filled is also conveyed directly into the container to be filled, acting on a scale, using at least one filling screw and the response of the scale to the loading by the material flowing into the container is used to drive the Switch off the filling auger. According to the invention, their conveyance is interrupted by braking at the moment when the amount of material that has entered the container reaches the target weight.
Through the filling snow it can be achieved that the material is condensed during filling into the container to be filled in such a way that it no longer needs to be filled in several stages, and that no special measures are required to ensure that the material after the Bottling sets.
A single-stage filling is thus easily possible. Furthermore, dust is then practically avoided.
At the same time, the filling rhythm can be increased significantly while maintaining very small weight deviations from the set target weight. The present invention thus makes it possible, with simple means, to automatically weigh even difficult-to-dose, pourable aluminum materials in every respect, avoiding the disadvantages inherent in the previously known methods.
In the accompanying drawing, the machine according to the invention is schematically illustrated in a possible embodiment on the basis of which the method according to the invention is described, for example.
The figure shows a section through the machine.
A conveyor housing 2 is attached to the machine frame 1. The conveyor housing 2 consists of the actual vertically arranged filling space 3 in which the filling chamber 4 is installed. At its upper end, the conveyor housing 2 has a horizontal channel 5 in which the feed screw 6 works. A feed connector 7 is arranged at the end of this channel. The filling screw 4 and the feed screw 6 are driven individually, with the aid of the electric motors 8 and 9. The motor 8 is designed so that it can be switched to braking. The lower end of the filling space 3, which is conical in shape, has a sieve plate 10 as a termination.
Under this closing plate there is a scale 11 of any type known per se, on the plateau of which the containers B to be filled are placed. In the area of the container B, a button 12 is provided on the machine frame. In the upper part of the lateral surface of the filling space 3, just above the uppermost connection of the filling snow 4, an insert 15 equipped with two membrane holders 13 and 14 — a known design — is installed.
The 14 machine works as follows:
The bulk material to be processed flows into the horizontal channel 5 from a storage container or silo (not shown) that is connected to the feed nozzle 7. This is captured by the feed screw 6 driven by the motor 9 and conveyed along the channel 5 into the filling chamber 3. changes. The demand of the feed snow 6 continues until the material level in the metering chamber 3 reaches the upper membrane switch 13.
The pressure exerted by the filled material on the elastic membrane triggers the switching off of the motor 9 and thus the interruption of the conveyance to the filling chamber 3 in a known manner via a switch not shown. Only when the material level has dropped to the level of the lower membrane switch 14 and that Al membrane is relieved, the motor 9 is set in rotation again via the contactor. This means that the material level in the full space 3 is automatically kept constant within narrow limits. This is a prerequisite for the illustrated machine to work properly.
As soon as the lower filling limit (membrane holder 14) is reached in the filling chamber 3, the machine is ready for operation. The filling containers B can now be fed into the machine. This can be done completely automatically with the aid of known transport devices or else manually. In the first case, an automatic control device is required which only triggers the filling process when the container B to be filled is in the correct position on the scales 11. In the example shown, a button 12, which is known in terms of its mode of operation, is provided for this purpose and actuates a control switch, not shown, for the motor 8 in each case.
The filling tendon 4 set in motion by the motor 8 pushes the goods to be filled. euh the sieve plate 10 through into the container B. The resulting load on the scales 11 makes them respond. The response of the scale 11 is used to influence the control switch for the motor 8 so that it is switched to braking.
In the second case, the drawing of the demand for the filling screw is best done by the operator, for example by actuating a pedal or the like, which influences the control holder for the motor.
The machine is always immediately mū. It is easily possible to brake the Schneeke using mechanical, hydraulic or other suitable means. In such a variant, in addition to the switch for turning off the motor, a control of the actual braking device would have to be provided, both of which are under the influence of the scales.
The invention is not tied to the fixed connection between motor 8 and filling screw 4 provided in the embodiment shown. A clutch that can be engaged and disengaged can easily be installed between these two parts. In this case, the influence of the balance is no longer directed towards the motor 8, but towards the coupling in question.
In the event that the filling screw is driven by the motor via a clutch that can be engaged and disengaged, it is advantageous that a braking device is also provided for the filling screw and that both the coupling and the braking device are controlled from the balance in such a way that when they respond to the load, on the one hand the clutch is disengaged and on the other hand braking is initiated.
In the illustrated embodiment of the machine, the filling chamber is fed with the help of a motor-driven Schneeke 6.Of course, other suitable feeding devices could just as well be used for this purpose, for example a bucket elevator, rocker with vibrator drive and the like, which are required in a similar manner in the illustrated embodiment can be reliably controlled by any level controller.
If you feed the filling space with a rocker operated by means of a vibrator, it is advantageous to control the intensity of the vibration and thus the largest amount of material required at the time with the aid of a level regulator arranged in the filling space.