Vorrichtung zum Nettoabwiegen schüttbarer Güter und zum Abfüllen der abgewogenen Mengen in Verpackungsbehälter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abwiegen schüttbarer Güter auf Nettogewichte und zum Abfüllen der abgewogenen Mengen in Verpackungsbehälter.
Es sind bereits selbsttätige Nettoabfüllwaagen bekanntgeworden, welche zur Erhöhung der Wiegeleistung in zwei Stufen arbeiten, so dass zunächst eine unter dem Sollgewicht liegende Menge volumetrisch oder gravimetrisch in ein Gefäss abgemessen wird, von dem sie dann zur weiteren Auswiegung in die Waagschale einer Waage abgeschüttet wird, die eine Feinstromzuführung derart steuert, dass bei Erreichen des Sollgewichts die Gutzuführung unterbrochen und die Waagschale entleert wird. Bei derartigen Nettowaagen nehmen das Übergeben der Grobmengen in die Waagschale und das Auswiegen mittels eines Feinstromes eine bestimmte Zeitdauer in Anspruch, so dass selbst bei verbesserten und verfeinerten Ausführungsformen keine wesentliche Leistungssteigerung mehr erzielt werden kann.
Bei Bruttoabfüllwaagen wurde bereits vorgeschlagen, das Abmessen der Füllgutmengen in drei Arbeitsgängen vorzunehmen. Hier wird zunächst eine vordosierte Grobmenge in die Verpackungsbehälter eingefüllt, darauf auf einer weiteren Arbeitsstation deren Gesamtgewicht bzw. Fehlgewicht mittels einer Waage festgestellt, welche eine auf einer dritten Station angeordnete Zugabevorrichtung derart steuert, dass diese die zum Sollgewicht noch fehlende Gewichtsmenge sofort nach Ankunft des entsprechenden Verpackungsbehälters in diesen einfüllt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, dieses letztgenannte Verfahren in zweckmässiger Weise auf eine Vorrichtung zum Nettoabwiegen von schüttbaren Gütern aller Art zu übertragen, um dadurch eine wesentlich gesteigerte Abfülleistung zu erzielen. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung gemäss der Erfindung durch einen wenigstens vier freistellbare Wiegegefässe tragenden, schrittweise gedrehten, an sich bekannten Förderstern gekennzeichnet, der die Wiegegefässe nacheinander zunächst einer Vordosiereinrichtung, einer Kontrollwaage, einer von letzterer gesteuerten Zugabevorrichtung und schliesslich einer Abfüllstelle zuführt.
Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich nicht nur besonders hohe Abfülteistungen erzielen, sondern sie hat auch noch den Vorzug, dass ohne Schwierigkeiten eine Vielzahl derselben entlang der umlaufenden Fördereinrichtung einer Verpackungsmaschine angeordnet werden kann, um dadurch die Gesamtleistung noch weiter zu erhöhen.
Um das Entleeren der Wiegegefässe zu vereinfachen, sind gemäss weiterer Ausbildung der Erfindung die Wiegegefässe um eine Horizontalachse derart drehbar am Förderstern gelagert, dass sie zum Entleeren gekippt werden können.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung als teilweise geschnittene Vorderansicht,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 im Grundriss und
Fig. 3 ein Wiegegefäss der Vorrichtung mit Lagerung in teilweise geschnittener Seitenansicht bei vergrössertem Massstab.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine Wiege- und Abfüllvorrichtung, die einer Abfüllstation einer Verpackungsmaschine mit beispielsweise geradlinig verlaufender Fördereinrichtung 1 für Verpackungsbehälter P zugeordnet ist. Diese Vorrichtung weist einen schrittweise im Pfeilsinn gedrehten Förderstern 2 auf, der an seinen Armen je ein Wiegegefäss 3 trägt. Diese Wiegegefässe 3 gelangen bei der Drehung des Fördersterns 2 nacheinander zunächst zu einer Dosiervorrichtung4, beispielsweise einer an sich bekannten Schneckendosiervorrichtung, welche eine gewisse unter dem Sollgewicht liegende Grobmenge in das jeweilige Wiegegefäss 3 einfüllt.
Nach einem weiteren Drehschritt des Fördersterns 2 wird auf der nächsten Station das Istgewicht bzw. das Fehlgewicht der vorgefüllten Grdbmenge von einer geeigneten, vorzugsweise elektronisch gesteuerten Waage 5 festgestellt, welche eine auf der weiterhin nachfolgenden Station angeordnete Zugabevorrichtung 6, beispielsweise eine wählbar steuerbare Schneckendosiervorrichtung in an sich bekannter Weise derart steuert, dass diese die von der Waage 5 festgestellte Fehlmenge in das Wiegegefäss 3 nachfüllt, sobald dasselbe nach einem weiteren Drehschritt des Fördersterns 2 an dieser Station angelangt ist.
Die derart auf das gewünschte Nettogewicht für die Packung abgemessenen Gutmengen werden schliesslich nach ihrem Einlauf in der letzteren, sich mit der Abfüllstelle der Fördereinrichtung 1 deckenden Station durch Kippen der Wiegegefässe 3 über einen Einfülltrichter 7 in die Verpackungsbehälter P entleert.
Die genannten Wiegegefässe 3 ruhen mittels dreier Ansätze oder Nasen 8 auf Kegelbolzen 9 einer Gabel 10 jedes Armes des Fördersterns 2. Damit die Wiegegefässe 3 beim Kippen nicht aus diesen Gabeln 10 herausfallen können, ist am Boden jedes Wiegegefä sses 3 ein weiterer geschlitzter Ansatz 11 vorgesehen, in dessen nach unten und oben geschlossenen Schlitz 12 ein an einem senkrechten Arm 13 der Gabel 10 drehbar gelagerter, unter der Wirkung einer gebogenen Blattfeder 14 stehender Finger 15 eingreift, welcher unter der Wirkung dieser Feder 14 bestrebt ist, die Ansätze oder Nasen 8 gegen die Kegelbolzen 9 stets in Anlage zu halten.
Damit die Wiegegefässe 3 durch Kippen entleert werden können, sind die Gabeln 10 je an einem in festen Lagern 16 einer Nabe 27 des Fördersterns 2 drehbar gelagerten Schaft 17 befestigt, der an seinem anderen Ende ein Kegelrad 18 trägt. Diese Kegelräder 18 treten an der der Abfüllstelle der Fördereinrichtung 1 vorangehenden Station mit einem Kegelradsegment 19 in Eingriff, so dass beim nächsten Drehschritt des Fördersterns 2 eine Drehung des betreffenden Kegelrades 18 und damit des zugehörigen Wiegegefässes 3 um 1800 zur Entleerung desselben bewirkt wird. Bei dem der Entleerung nachfolgenden Drehschritt des Fördersterns 2 wird dann das entleerte Wiegegefäss 3 wiederum um 1800 in seine Ausgangslage um 1800 weitergedreht.
Das Kegelradsegment 19 wird einmal in einer Ringnut 26 einer Vertikalwelle 25, die den Förderstern 2 mit den Naben 27 für die Lager 16 trägt, abgestützt und ist anderseits durch im Gehäuse 28 gehaltene Bolzen 29 gegen Drehung gesichert. Damit ein einwandfreier Eingriff der Kegelräder 18 mit dem Zahnsegment 19 gewährleistet ist, sind an den Schäften 17 je eine mit einer Aussparung versehene Scheibe 20 befestigt, in die eine von einem an der zugehörigen Nabe 27 kippbar gelagerten federbelasteten Schwenkhebel 22 gehaltene drehbare Rolle 23 einlaufen kann. Durch Einrasten der Rolle 23 in die genannte Aussparung der Scheibe 20 werden nicht nur die Kegelräder 18 in der erforderlichen stets gleichen Stellung für den störungsfreien Eingriff in das Zahnsegment 19 gehalten, sondern ausserdem die Wiegegefässe 3 in ihrer Einfüllage lösbar gesichert.
Zum Abwiegen der vordosierten Grobmengen werden die Wiegegefässe 3 durch Absenken der Welle 25 auf die mit kegelig ausgebildeten Bolzen 31 versehene Wiegeplatte 30 der Waage 5 abgesetzt und stehen dann frei mittels ihrer Füsse 32 auf diesen Bolzen 31 auf. Beim Absetzen der Wiegebehälter 3 wird im Bereich der Waage 5 der Finger 15 entgegen dem Druck der Blattfeder 14 durch einen am Gehäuse 28 ortsfest angeordneten Anschlagstift 33 innerhalb des Schlitzes 12 der Ansatz 11 nach aufwärts verschwenkt, so dass sich die Ansätze oder Nasen 8 von den Kegelbolzen 9 abheben können.
Zur Abwärtsbewegung der Welle 25 weist dieselbe eine Ringmuffe 35 auf, in deren Ringnut ein von einem Hebel 37 getragener Laufring 36 gehalten ist. Der Hebel 37 ist an einem feststehenden Arm 38 angelenkt und weist an seinem freien Ende eine auf einer Tellerkurve 40 ablaufende Rolle 39 auf.
Die Tellerkurve 40 ist auf einer Antriebswelle 41 befestigt und steuert die senkrechten Bewegungen der Welle 25 derart, dass dieselbe bei jedem Stillstand abgesenkt und kurz vor dem nächsten Förderschritt wieder angehoben wird.
Die schrittweise Drehung der Welle 25 und damit des Fördersterns 2 erfolgt durch ein Maltesergetriebe, dessen Stern 42 auf der Welle 25 und dessen Treiber 43 auf der Welle 40 befestigt ist.
Ergänzend wird bemerkt, dass die Vordosiervorrichtung ohne weiteres auch als direkt volumetrisch mittels Massgefässen arbeitende Vorrichtung an sich bekannter Art oder auch als zeitlich gesteuerte Rüttelrinne ausgebildet sein kann. Desgleichen kann die Zugabevorrichtung auch aus einer Einrichtung bestehen, in der mehrere Kleinmengen bestimmten Gewichts bereitgehalten werden, die dann wahlweise auf Abruf in die Wiegegefässe entleert werden. Anderseits kann die Zugabevorrichtung auch direkt an der Abfüllstelle angeordnet sein, so dass die Zugabe gleichzeitig mit dem Entleeren der Wiegegefässe 3 in die Verpackungsbehälter P erfolgt. Die Wiegegefässe 3 können gegebenenfalls auch mit Bodenklappen ausgerüstet sein, die sich jeweils an der Abfüllstelle öffnen.
Bei dieser Ausführungsart ist es möglich, die Wiegegefässe 3 auch konisch auszubilden und in Ringen des Fördersterns 2 zu lagern, so dass sie beim Absenken des Fördersterns 2 auf der Wiegeplatte 30 aufliegen und sich derart freistellen.
Device for the net weighing of bulk goods and for filling the weighed quantities into packaging containers
The invention relates to a device for weighing bulk goods to net weights and for filling the weighed quantities into packaging containers.
Automatic net filling scales have already become known, which work in two stages to increase the weighing performance, so that an amount below the target weight is first measured volumetrically or gravimetrically into a vessel, from which it is then poured into the weighing pan of a scale for further weighing, which controls a fine flow feed in such a way that when the target weight is reached, the feed is interrupted and the weighing pan is emptied. In such net scales, the transfer of the coarse quantities into the weighing pan and the weighing by means of a fine flow take a certain period of time, so that even with improved and refined embodiments, no significant increase in performance can be achieved.
In the case of gross filling scales, it has already been proposed to measure the quantities of the product in three operations. Here, a pre-dosed coarse amount is first filled into the packaging container, then its total weight or incorrect weight is determined on a further work station by means of a scale, which controls an adding device arranged on a third station in such a way that it adds the amount of weight still missing from the target weight immediately after the arrival of the corresponding Filling the packaging container in this.
The invention is based on the object of transferring this last-mentioned method in an expedient manner to a device for net weighing of pourable goods of all kinds, in order to achieve a significantly increased filling capacity. For this purpose, the device according to the invention is characterized by a conveyor star that carries at least four detachable weighing vessels and is rotated step by step, which feeds the weighing vessels one after the other first to a pre-metering device, a checkweigher, an addition device controlled by the latter and finally to a filling point.
With such a device not only can particularly high filling capacities be achieved, but it also has the advantage that a large number of these can be arranged without difficulty along the revolving conveyor of a packaging machine, thereby increasing the overall output even further.
In order to simplify the emptying of the weighing vessels, according to a further embodiment of the invention, the weighing vessels are mounted on the conveyor star so that they can be rotated about a horizontal axis in such a way that they can be tilted for emptying.
The invention is explained below on the basis of a preferred exemplary embodiment and schematic drawings. Show it:
Fig. 1 the device as a partially sectioned front view,
2 shows the device according to FIG. 1 in plan and
3 shows a weighing vessel of the device with storage in a partially sectioned side view on an enlarged scale.
The exemplary embodiment of the invention contains a weighing and filling device which is assigned to a filling station of a packaging machine with, for example, a linear conveyor 1 for packaging containers P. This device has a conveyor star 2 which is rotated step by step in the direction of the arrow and which carries a weighing vessel 3 on each of its arms. As the conveyor star 2 rotates, these weighing vessels 3 first pass one after the other to a metering device 4, for example a known screw metering device, which fills a certain coarse quantity below the target weight into the respective weighing vessel 3.
After a further turning step of the conveyor star 2, the actual weight or the incorrect weight of the pre-filled bulk quantity is determined by a suitable, preferably electronically controlled scale 5 at the next station, which is connected to an adding device 6, for example a selectively controllable screw dosing device, which is arranged on the next station controls itself in a known manner in such a way that it refills the missing quantity determined by the scales 5 into the weighing vessel 3 as soon as the same has arrived at this station after a further rotation step of the conveyor star 2.
The quantities measured in this way to the desired net weight for the pack are finally emptied into the packaging container P by tilting the weighing vessels 3 via a funnel 7 after entering the latter station, which is coincident with the filling point of the conveyor 1.
The aforementioned weighing vessels 3 rest by means of three lugs or lugs 8 on tapered bolts 9 of a fork 10 of each arm of the conveyor star 2. So that the weighing vessels 3 cannot fall out of these forks 10 when tilting, another slotted lug 11 is provided at the bottom of each weighing vessel 3 , in its downwardly and upwardly closed slot 12 engages a rotatably mounted on a vertical arm 13 of the fork 10, standing under the action of a curved leaf spring 14 finger 15 which, under the action of this spring 14, tries to counteract the lugs or lugs 8 to keep the taper pin 9 always in contact.
So that the weighing vessels 3 can be emptied by tilting, the forks 10 are each attached to a shaft 17 which is rotatably mounted in fixed bearings 16 of a hub 27 of the conveyor star 2 and which carries a bevel gear 18 at its other end. These bevel gears 18 come into engagement with a bevel gear segment 19 at the station preceding the filling point of the conveyor 1, so that the next turning step of the conveyor star 2 causes the bevel gear 18 in question and thus the corresponding weighing vessel 3 to be turned by 1800 to empty it. In the turning step of the conveyor star 2 following the emptying, the emptied weighing vessel 3 is then rotated further by 1800 to its starting position by 1800.
The bevel gear segment 19 is supported on the one hand in an annular groove 26 of a vertical shaft 25 which carries the conveyor star 2 with the hubs 27 for the bearings 16, and on the other hand is secured against rotation by bolts 29 held in the housing 28. To ensure perfect engagement of the bevel gears 18 with the toothed segment 19, a disc 20 provided with a recess is attached to each of the shafts 17, into which a rotatable roller 23 held by a spring-loaded pivot lever 22 tiltably mounted on the associated hub 27 can run . By engaging the roller 23 in the mentioned recess of the disc 20, not only are the bevel gears 18 held in the same position required for trouble-free engagement in the toothed segment 19, but also the weighing vessels 3 are releasably secured in their filling position.
To weigh the pre-dosed coarse quantities, the weighing vessels 3 are set down by lowering the shaft 25 onto the weighing plate 30 of the scales 5, which is provided with conical bolts 31, and then stand freely on this bolt 31 by means of their feet 32. When the weighing container 3 is set down, the finger 15 is pivoted upwards in the area of the scales 5 against the pressure of the leaf spring 14 by a stop pin 33 fixedly arranged on the housing 28 within the slot 12, so that the lugs or lugs 8 move away from the Taper pin 9 can lift off.
For the downward movement of the shaft 25, the same has an annular sleeve 35, in the annular groove of which a race 36 carried by a lever 37 is held. The lever 37 is articulated to a stationary arm 38 and has a roller 39 running on a plate curve 40 at its free end.
The plate curve 40 is attached to a drive shaft 41 and controls the vertical movements of the shaft 25 in such a way that it is lowered at each standstill and raised again shortly before the next conveying step.
The gradual rotation of the shaft 25 and thus of the conveyor star 2 is carried out by a Geneva gear, the star 42 of which is fastened to the shaft 25 and the driver 43 of which is fastened to the shaft 40.
In addition, it is noted that the pre-metering device can easily also be designed as a device of a type known per se that works directly volumetrically by means of measuring vessels, or also as a time-controlled vibrating channel. Likewise, the adding device can also consist of a device in which several small amounts of certain weight are kept ready, which are then optionally emptied into the weighing vessels on demand. On the other hand, the adding device can also be arranged directly at the filling point, so that the addition takes place at the same time as the weighing vessels 3 are emptied into the packaging containers P. The weighing vessels 3 can optionally also be equipped with bottom flaps that open at the filling point.
In this embodiment, it is possible to configure the weighing vessels 3 also conically and to store them in rings of the star conveyor 2 so that they rest on the weighing plate 30 when the star conveyor 2 is lowered and are thus exposed.