Abfülleinrichtung für feste, fliessfähige Schüttgüter an Verpackungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine mit selbsttätigen Abmessvorrichtungen versehene Abfülleinrichtung, die dazu dient, die in einer Verpackungsmaschine vorbereiteten leeren Verpackungsbehälter der Reihe nach mit bestimmten Schüttgutmengen zu füllen.
Die verhältnismässig niedrige Leistungsgrenze von als Waagen ausgebildeten Abmessvorrichtungen macht es erforderlich, eine Mehrzahl solcher Waagen auf der Verpackungsmaschine anzuordnen, wenn die an sich mögliche Leistung der Maschine voll ausgenützt werden soll. Da das Füllen der Behälter an einer verhältnismässig eng begrenzten Stelle der Förderbahn der Maschine erfolgen muss und andererseits die Wände der Schütttrichter eine gewisse Steilheit aufweisen sollen, damit das Schüttgut restfrei und rasch durch die Fülltrichter fällt, ergeben sich verhältnismässig grosse Abschütthöhen zwischen den Waagen und den Verpackungsbehältem und damit natürlich auch lange Fallzeiten, die den Abfüllvorgang als solchen wesentlich verlängern.
Man ging daher schon dazu über, die Waagen mit Voreilung abschütten zu lassen, d.h. also die Schalen der einzelnen Waagen zu öffnen, bevor noch die zugeordneten Verpakkungsgefässe die Füllstelle erreicht haben. Bei richtiger Einstellung gelangt dann die Spitze der Schüttgutsäule bereits im gleichen Augenblick in das Gefäss, wenn dieses unter die Trichtermündung gelangt.
Diese Massnahme hat jedoch den Nachteil, dass Drehzahländerungen der Maschine, insbesondere Drehzahlverminderungen zu Fehlabschüttungen führen.
Zur Behebung dieses Nachteils wird bei einer Abfülleinrichtung für feste, fliessfähige Schüttgüter an Verpakkungsmaschinen mit selbsttätigen Abmessvorrichtungen wie Abfüllwaagen u.dgl., deren Arbeits- oder Abschüttbeginn von der Verpackungsmaschine mit vorbestimmter Voreilung gesteuert wird, und mit Schütt- oder Zwischentrichtern, welche die Abmessvorrichtungen jeweils mit den fortlaufend der Füllstelle der Maschine zugeführten Verpackungsbehältern verbinden, nunmehr erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Steuereinrichtung für die Abmessvorrichtungen eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist, welche die Grösse der Voreilung der Steuerimpulse für die Abmessvorrichtungen in bezug auf die in die Füllstelle einlaufenden Verpackungsbehälter selbsttätig der Maschinendrehzahl anpasst.
Ein besonderes zweckmässiges Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Abfülleinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung einen mit einer durch die Verpackungsmaschine angetriebenen Hauptsteuerwelle verbundenen Tachogenerator, einen über eine Messbrücke mit letzterem in Verbindung stehenden Winkellagengeber und eine doppelt wirkende umsteuerbare Magnetkupplung umfasst, die von der Messbrücke gesteuert wird, und dass ein Planetenradgetriebe verwendet wird, für dessen Antrieb einerseits unmittelbar die Hauptsteuerwelle und andererseits eines von zwei durch die Magnetkupplung gesteuerten Vorgelegen vorgesehen ist und das eine die Abmessvorrichtungen steuernde, mit Schaltkontakten zusammenwirkende Schaltnockenwelle relativ zur Hauptsteuerwelle entsprechend dem jeweiligen Messwert des Tachogenerators in Drehung versetzt,
sowie ferner durch einen unterhalb jeder Abmessvorrichtung angeordneten Trichter, welche entweder zur Deckung mit je einem Zwischenbehälter oder mit je einem nach ausserhalb der Maschine führenden Auffangtrichter verschwenkbar sind, sowie durch mehrere auf konzentrischen Kreisen angeordnete, unter den Zwischenbehältern umlaufende Schüttrichter, deren Mündung durch Klappen verschliessbar eingerichtet ist, welche mittels einer ortsfesten Weiche gesteuert werden.
Als Verstelleinrichtung kann auch ein von der Hauptsteuerwelle der Maschine angetriebener Fliehkraftregler zur Verdrehung einer die Abmessvorrichtungen steuernden Schaltnockenwelle relativ zur Hauptsteuerwelle verwendet werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 die Abfülleinrichtung des Ausführungsbeispiels mit mehreren Abfüllwaagen und darunter angebrachten Schwenktrichtern und Zwischenbehältern,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abfülleinrichtung ge mässFig. 1,
Fig. 3 und 4 den elektrischen Schaltplan der Steuereinrichtung,
Fig. 5 das Schaltbild für die elektrische Verstelleinrichtung,
Fig. 6 ein Schema des Verstellgetriebes.
Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Abfülleinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Förderband 1 mit Transportbehältern 2 für die Packungen 3, umlaufenden Trichtern 4 und einem oberhalb der Trichter 4 befindlichen Gestell 6, auf dem vier selbsttätige Waagen 5, vier Zwischenbehälter 7, vier Auffangtrichter 8 und vier Schwenktrichter 9 angeordnet sind.
Zur Steuerung der Abfüllwaagen 5 dient eine elektrische Anlage, die im wesentlichen folgende Teile umfasst:
Eine beispielsweise mit einer Fotodiode 10 versehene Lichtschranke mit zugeordnetem Verstärker 11 (Fig. 4), mehrere Speicher 12, 13, 14, 15, die über eine Leitung 16 mit dem Verstärker 11 verbunden sind (Fig. 3), Steuernocken 17, 18, 19, 20 und von ihnen betätigte Kontakte 21, 22, 23, 24 zum Auslösen der Startimpulse für die Waagen (Fig. 3), einen weiteren Satz Steuernocken 25, 26, 27, 28 mit Kontakten 29, 30, 31, 32 zur Beeinflussung der Speicher 12, 13, 14, 15 (Fig. 3 und 6), gemäss Fig. 5 eine Messbrücke 33 mit daran angeschlossenem Tachogenerator 34, einen Winkellagengeber in Form eines Potentiometers 35, einen Messwertverstärker 36 und mit ihm verbunden einen Schaltkasten 37 mit daran angeschlossenen Magnetkupplungen 38, 39 und einer Bremse 40, gemäss Fig.
3 und 6 einen weiteren Satz Steuernocken 41, 42, 43, 44 und diesen zugeordnete Kontakte 45 46, 47, 48 die mit vier Zeitrelais 49, 50, 51, 52 in Verbindung stehen, ferner vier Leistungstransistoren 53, 54, 55, 56 mit daran angeschlossenen Magnetventilen 57, 58, 59, 60, vier Impulsweichen 61, 62, 63, 64 und mit ihnen verbundene Leistungstransistoren 65, 66, 67, 68 und Magnetventile 69, 70, 71, 72 sowie eine Schaltsperre 73 (Fig. 4).
Die elektrische Steuerung bestimmt nicht nur den zeitgerechten Ablauf des Abwiegevorgangs, sondern sorgt auch beim Fehlen von leeren Paketen dafür, dass kein Füllgut abgeschüttet wird. Ausserdem bewirkt diese Steuerung, dass Fehlwiegungen durch Verschwenken der Trichter 9 nicht in die Packungen gelangen, sondern durch die Auffangtrichter 8 aus der Maschine herausgeleitet werden.
Im einzelnen soll dieser Vorgang anhand des Weges beschrieben werden, den das Füllgut bis zur Packung zurüddegt.
Eine leere Packung 3, die gemäss Fig. 1 mittels des Förderbandes 1 und eines daran befestigten Bechers 2 an der Diode 10 vorbeigeführt wird, bewirkt, dass die Diode 10 über den elektrischen Verstärker 11 bekannter Art einen Impuls in die Leitung 16 gibt, an welche die Speicher 12, 13, 14, 15 angeschlossen sind. Je nachdem, welche Waage 5 in den nachher mit der Packung 3 zur Deckung kommenden umlaufenden Trichter 4 abschüttet, schliesst einer der Nocken 25, 26, 27 oder 28 einen der zugehörigen Kontakte 29, 30, 31 oder 32.
Nachfolgend soll der Nocken 25 der Waage 5/I bei der Erläuterung der Steuervorgänge herangezogen werden.
Durch Schliessen des Kontakts 29 verbleibt der vom Verstärker 11 herkommende Impuls zunächst im Speicher 12. Dieser Impuls wird, da er aufgrund der im Ausführungsbeispiel gewählten Anordnung der Waage 5/I über der Maschine länger als die Zeitspanne, die ein Wiegespiel beansprucht, gespeichert werden muss, beim Schliessen des Zuordnerkontakts 32 einer anderen Waage 5 im als Schiebespeicher ausgebildeten Speicher 12 derart verschoben, dass der Impuls vom Eingangsteil des Speichers 12 in den Ausgangsteil desselben verschoben wird und der Eingangsteil wieder für einen neuen Impuls zur Verfügung steht.
Die Auslösung des gespeicherten Impulses, den eine Leitung 98 der Waage 5/1 zuführt, wird mittels des von dem Steuernocken 17, der auf einer Welle 81 festgeklemmt ist, betätigten Kontakts 21 in Abhängigkeit von der jeweiligen Maschinenleistung vorgenommen in der Weise, dass dem Steuernocken 17 über ein Planetengetriebe 80 zu jeweils derselben Stellung der Hauptsteuerwelle 114 der Verpackungsmaschine eine entsprechende Winkellage zugeordnet wird. Die Verstellung des Planetengetriebes 80 erfolgt dabei über die elektromagnetischen Kupplungen 38 oder 39, die über Relais im Schaltkasten 37 den Erregerstrom zugeführt bekommen und je nachdem, welche Kupplung erregt wird, den Steg 106 des Planetenradgetriebes 80 über die Vorgelege 107/108 oder 109/110/111 und das Vorgelege 112/113 drehen. Die Drehung des Stegs 106 bewirkt dann eine entsprechende Drehung der genannten Welle 81.
Ist der Verstellvorgang beendet, so fällt die elektromagnetische Bremse 40 ein.
Die Steuerströme für die Relais im Schaltkasten 37 kommen von einem Regler, der aus den an sich bereits bekannten Baugruppen Tachogenerator 34, Winkellagengeber 35, Messbrücke 33 und Verstärker 36 besteht. In der Messbrücke 33 wird dabei eine vom Tachogenerator 34 erzeugte und proportional mit der Maschinenleistung ansteigende Spannung mit einer am Winkellagengeber 35 abgegriffenen Spannung verglichen. Die sich ergebende Differenzspannung wird dem Verstärker 36 zugeleitet, der dann dem Vorzeichen entsprechend die Relais für die Vorlaufkupplung 38 oder Rücklaufkupplung 39 und für die Bremse 40 schaltet.
Wenn der Wiegevorgang der Waage 5/T beendet ist, wird die Waagschale geöffnet und das Füllgut fällt gleichzeitig mit einer aus einem Nachdosiermechanismus kommenden Ergänzungsmenge in den Schwenktrichter 9. Der Schwenktrichter 9 hat die Aufgabe, nur die richtigen Wiegungen zur Zwischenschale 7, die unrichtigen jedoch aus der Maschine heraus in den Auffangtrichter 8 zu leiten. Die Schwenkung des Trichters 9 erfolgt mittels einer durch Druckluft betriebenen Zylinder Kolben-Einheit 115, die durch das Magnetventil 69 gesteuert wird. Dieses Magnetventil 69 steht mit der Impulsweiche 61, die einen bistabilen Multivibrator an sich bekannter Art als Speicher enthält, in Verbindung.
Die Impulsweiche 61 erhält gleichzeitig mit jeder Entleerung der Schale der zugeordneten Waage 5 einen Impuls, der bei richtigem Abfüllgewicht den Speicher der Weiche als Gutimpuls erreicht und diesen entsprechend schaltet.
Der Speicher erregt nun seinerseits über den Leistungstransistor. 65 das Magnetventil 69, so dass der Schwenktrichter durch die Drucklufteinheit 115 über den Zwischenbehälter 7 geschwenkt wird.
Hat dagegen die betreffende Abfüllwaage 5 unrichtig abgewogen, so gibt die Waage selbst über die Leitung 90 ein Spannungspotential an die Impulsweiche 61, welches bewirkt, dass nun der eingehende Abschüttimpuls als Schlechtimpuls an den Speicher geleitet wird. Der Ausgang des Speichers wird dadurch stromlos, womit das Magnetventil 69 abfällt und so die Drucklufteinheit 115 den Schwenktrichter 9 in die Abschüttstellung über den Auffangtrichter 8 verschwenkt. Die Impulsweiche 61 kann ausserdem noch durch einen Kontrollschalter 94 beeinflusst werden, der an den Schliessklappen 116 des Zwischenbehälters 7 sitzt. Sind diese aus irgendeinem Grunde vorher nicht geöffnet worden, so bleibt auch der Schalter 94 geschlossen.
Dadurch gelangt wiederum ein Spannungspotential an die Impulsweiche 61, so dass der eingehende Abschüttimpuls auch bei an sich richtigem Füllgewicht als Schlechtimpuls zum Speicher geleitet wird. Dadurch wird gewährleistet, dass in den Zwischenbehälter 7 keinesfalls zwei Abschüttmengen gelangen können.
Aus dem Schwenktrichter 9 fällt wie erwähnt das Wiegegut in den Zwischenbehälter 7 und verbleibt dort etwa für die Dauer eines Wiegevorgangs. Das Öffnen des Zwischenbehälters 7 erfolgt dann, wenn sich einer der umlaufenden Fülltrichter 4 unter ihm befindet. Hierfür ist im Steuerwerk 79 der Nocken 41 mit dem Kontakt 45 vorgesehen. Durch den vom Kontakt 45 gegebenen Impuls wird das Zeitrelais 49 ausgelöst, das für eine bestimmte, am Zeitrelais einstellbare Zeit eine Steuerspannung an den Leistungstransistor 53 legt. Der somit durch den Leistungstransistor 53 fliessende Strom erregt das Magnetventil 57, das seinerseits den Weg für die Druckluft freigibt, die vermittels einer Zylinder-Kolben-Einheit am Zwischenbehälter 7 angebrachte Bodenklappen 116 betätigt.
Sobald der Trichter 4 mit einer Packung 3 zur Dekkung gelangt, öffnen sich die Klappen 74, 75 des Trich- ters 4 und das Füllgut strömt in die Packung 3. Diese Klappen werden zeitgerecht durch einen Hebel 78, der mit einer Rolle 77 auf einer Weiche 76 entlangläuft, betätig.
Ebenso wie bei Waage 5/I ist auch bei Waage 5/ist der Speicher 13 als Schiebespeicher ausgelegt, so dass ein gespeicherter Impuls durch den Zuordnerkontakt 31 der Waage 5/111 im Speicher 13 verschoben wird.
Bei beliebiger anderer Anordnung der vier Waagen 5 auf dem Gestell 6 kann es natürlich nötig sein, auch die restlichen Speicher 14, 15 als Schiebespeicher auszubilden und das Verschieben der gespeicherten Impulse nicht durch die Zuordnerkontakte anderer Waagen sondern durch besondere von Steuernocken betätigte Schiebekontakte vorzunehmen.
Im übrigen entsprechen die Steuerungen der Waagen 5/in, 5/III und 5/1V derjenigen der Waage 5/I und damit sinngemäss die vorangehend für die Waage 5/I verwendeten Ziffern
17/21, 25/29, 41/45, 49/53/57, 61/65/69, 86, 90, 94 und 98 den Ziffern,
18/22, 26/30, 42/46, 50/54/58, 62/66/70, 87, 91, 95 und 99 der Waage 5/II,
19/23, 27/31, 43/47, 51/55/59, 63/67/71, 88, 92, 96 und 100 der Waage 5/III, und
20/24, 28/32, 44/48, 52/56/60, 64/68/72, 89, 93, 97 und 101 der Waage 5/IV.
Bei der Inbetriebnahme der Verpackungsmaschine befinden sich die Speicher, Zeitrelais, Impulsweichen und Waagen in beliebigen unbekannten Stellungen. Aus diesem Grunde ist eine Schaltsperre 73 vorgesehen, die aus mehreren Relais besteht. Beim Einschalten der Maschinenanlage bringt diese Schaltsperre über die Leitung 105 sämtliche Speicher 12 bis 15 in die vorbestimmte Ausgangsstellung und blockiert vorübergehend die Zeitrelais 49 bis 52. Ausserdem werden ebenfalls über die Leitung 105 die in den Impulsweichen 61 bis 64 eingebauten Speicher auf Schlechtstellung geschaltet, so dass sich in der vorangehend beschriebenen Weise die Schwenktrichter 9 über die Auffangtrichter 8 verschwenken. Die Schaltsperre 73 ist darüberhinaus noch mit einem Steuerschalter 83 verbunden, der gleichzeitig mit dem Starter des Antriebsmotors der Maschine betätigt wird.
Der Schalter 83 öffnet sich beim Einschalten der Maschine und bewirkt, dass über die Leitung 82 die von den Kontakten 45 bis 48 auf die Zeitrelais 49 bis 52 gegebenen Impulse während einer gewissen Zeitspanne unterdrückt werden. Die Länge dieser Zeitspanne wird durch die Zeit bestimmt, die der Antriebsmotor der Maschine benötigt, um von Einschaltbeginn auf die untere Betriebsdrehzahl zu kommen. Diese Zeitspanne beträgt für das vorliegende Beispiel 3 bis 4 Sekunden. Ein in der Schaltsperre eingebautes Zeitrelais ist auf diese Zeitspanne einstellbar.
Wird die Maschine abgeschaltet, so schliesst der Kontakt 83, was über die Leitungen 82 bzw. 105 eine sofortige Unterdrückung der Auslöseimpulse für die Zeitrelais 49 bis 52 und der von der Fotodiode 10 erzeugten Impulse bewirkt. Mit dieser Massnahme bleibt der nicht genau erfassbare Betriebszustand wirkungslos, der sich beim Auslaufen der Maschine einstellt.
Um Einstellarbeiten auch an der laufenden Maschine ausführen zu können, ohne dass Füllgut aus den Waagen 5 abgeschüttet wird, lässt sich das Diodensignal durch einen handbetätigten Schalter 85 unterdrücken.
Die Stromversorgung der einzelnen Steuergeräte erfolgt über die Leitungen 102, 103, 104 mittels eines Netzanschlussgerätes bekannter Art.
Anstelle der vorangehend beschriebenen Verstelleinrichtung für die Voreilung der Auslöseimpulse für die Waagen 5 kann auch eine solche Verstelleinrichtung zur Anwendung gelangen, bei der die Verstellbewegung der Nockenwelle durch einen Fliehkraftregler unmittelbar oder über einen Verstärker vorgenommen wird.
Auch die Verwendung von hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Verstelleinrichtungen liegt im Rahmen der Erfindung. So kann zum Beispiel die von einer durch die Verpackungsmaschine angetriebenen Zahnradpumpe gelieferte ölmenge durch eine Drossel geführt und der vor der Drossel entstehende Druck, der mit höher werdender Maschinendrehzahl ansteigt, zur Beaufschlagung eines geeigneten Stellmotors bekannter Art verwendet werden, wobei derart auf die Verstelleinrichtung für die Voreilung des Auslöseimpulses wirkt, dass die jeweilige Verdrehung der Nockenwelle 81 von der Höhe des anliegenden Öldruckes abhängig ist.
Bezüglich der in der vorstehenden Beschreibung genannten Relais oder Relaisgruppen ist noch darauf zu verweisen, dass dieselben auch elektromagnetischer Art sein können, ebenso wie auch solche, die aus Halbleiterbauteilen aufgebaut sind. Ferner sind natürlich auch Kombinationen dieser Arten möglich.
Filling device for solid, flowable bulk goods on packaging machines
The invention relates to a filling device which is provided with automatic measuring devices and which is used to sequentially fill the empty packaging containers prepared in a packaging machine with specific quantities of bulk goods.
The relatively low performance limit of measuring devices designed as scales makes it necessary to arrange a plurality of such scales on the packaging machine if the machine's potential performance is to be fully utilized. Since the filling of the container has to take place at a relatively narrow point on the conveyor track of the machine and, on the other hand, the walls of the hopper should have a certain steepness so that the bulk material falls quickly and without residue through the hopper, there are relatively large dumping heights between the scales and the Packaging containers and thus, of course, long fall times, which significantly extend the filling process as such.
It was therefore already started to let the scales emptied in advance, i.e. open the bowls of the individual scales before the associated packaging containers have reached the filling point. If the setting is correct, the top of the bulk material column reaches the vessel at the same instant when it comes under the funnel mouth.
However, this measure has the disadvantage that changes in the speed of the machine, in particular reductions in speed, lead to incorrect discharge.
To remedy this disadvantage, in a filling device for solid, flowable bulk goods on packaging machines with automatic measuring devices such as filling scales and the like, the start of work or pouring off is controlled by the packaging machine with a predetermined advance, and with bulk or intermediate hoppers, which each have the measuring devices with the packaging containers continuously fed to the filling point of the machine, it is now proposed according to the invention that the control device for the measuring devices is assigned an adjusting device which automatically adapts the size of the advance of the control pulses for the measuring devices in relation to the packaging containers entering the filling point to the machine speed.
A particularly useful embodiment of the filling device according to the invention is characterized in that the adjusting device comprises a tachometer generator connected to a main control shaft driven by the packaging machine, an angular position sensor connected to the latter via a measuring bridge and a double-acting reversible magnetic coupling which is controlled by the measuring bridge, and that a planetary gear is used, for the drive of which on the one hand the main control shaft is provided and on the other hand one of two counters that are controlled by the magnetic coupling is provided and the switching camshaft which controls the measuring devices and interacts with switching contacts is set in rotation relative to the main control shaft according to the respective measured value of the tachometer generator,
and also by a funnel arranged below each measuring device, which can be swiveled either to cover with an intermediate container or with a collecting funnel leading to the outside of the machine, as well as by several pouring funnels arranged on concentric circles and rotating under the intermediate containers, the mouth of which can be closed by flaps is set up, which are controlled by means of a fixed switch.
A centrifugal governor, driven by the main control shaft of the machine, can also be used as an adjusting device for rotating a switching camshaft controlling the measuring devices relative to the main control shaft.
A preferred embodiment of the invention is explained below with reference to schematic drawings.
It shows
1 shows the filling device of the embodiment with several filling scales and swiveling funnels and intermediate containers attached underneath,
Fig. 2 is a plan view of the filling device according to FIG. 1,
3 and 4 the electrical circuit diagram of the control device,
5 shows the circuit diagram for the electrical adjustment device,
6 shows a diagram of the variable speed drive.
The filling device shown in Fig. 1 and Fig. 2 consists essentially of a conveyor belt 1 with transport containers 2 for the packs 3, circulating funnels 4 and a frame 6 located above the funnel 4 on which four automatic scales 5, four intermediate containers 7, four collecting funnels 8 and four pivoting funnels 9 are arranged.
An electrical system is used to control the filling scales 5, which essentially comprises the following parts:
A light barrier provided, for example, with a photodiode 10 with an assigned amplifier 11 (FIG. 4), several memories 12, 13, 14, 15 which are connected to the amplifier 11 via a line 16 (FIG. 3), control cams 17, 18, 19, 20 and contacts 21, 22, 23, 24 actuated by them to trigger the start pulses for the scales (Fig. 3), another set of control cams 25, 26, 27, 28 with contacts 29, 30, 31, 32 for influencing the memory 12, 13, 14, 15 (Fig. 3 and 6), according to Fig. 5 a measuring bridge 33 with attached tachometer generator 34, an angular position sensor in the form of a potentiometer 35, a measurement amplifier 36 and connected to it a switch box 37 with it connected magnetic clutches 38, 39 and a brake 40, according to Fig.
3 and 6 a further set of control cams 41, 42, 43, 44 and associated contacts 45, 46, 47, 48 which are connected to four timing relays 49, 50, 51, 52, and also four power transistors 53, 54, 55, 56 with connected to it solenoid valves 57, 58, 59, 60, four pulse switches 61, 62, 63, 64 and connected to them power transistors 65, 66, 67, 68 and solenoid valves 69, 70, 71, 72 and a switching lock 73 (Fig. 4) .
The electrical control not only determines the timely sequence of the weighing process, but also ensures that no filling material is poured out if there are no empty packages. In addition, this control ensures that incorrect weighings do not get into the packs when the funnels 9 are pivoted, but are instead guided out of the machine through the collecting funnel 8.
This process is to be described in detail with reference to the path taken by the product to the pack.
An empty package 3, which is guided past the diode 10 by means of the conveyor belt 1 and a cup 2 attached to it according to FIG. 1, causes the diode 10 to emit a pulse into the line 16 via the electrical amplifier 11 of a known type, to which the memories 12, 13, 14, 15 are connected. Depending on which scales 5 empties into the circulating funnel 4, which subsequently coincides with the pack 3, one of the cams 25, 26, 27 or 28 closes one of the associated contacts 29, 30, 31 or 32.
In the following, the cam 25 of the scale 5 / I will be used to explain the control processes.
By closing the contact 29, the impulse coming from the amplifier 11 remains in the memory 12 for the time being. This impulse is stored because it has to be stored longer than the period of time required by a weighing game due to the arrangement of the scales 5 / I above the machine When the allocator contact 32 of another balance 5 closes in the memory 12 designed as a sliding memory, the pulse is shifted from the input part of the memory 12 to the output part thereof and the input part is available again for a new pulse.
The triggering of the stored pulse, which is fed by a line 98 to the scale 5/1, is carried out by means of the contact 21 actuated by the control cam 17, which is clamped on a shaft 81, depending on the respective machine output, in such a way that the control cam 17 is assigned a corresponding angular position via a planetary gear 80 to the same position of the main control shaft 114 of the packaging machine. The adjustment of the planetary gear 80 takes place via the electromagnetic clutches 38 or 39, which receive the excitation current via relays in the switch box 37 and, depending on which clutch is excited, the web 106 of the planetary gear 80 via the countershaft 107/108 or 109/110 / 111 and the additional gear 112/113 turn. The rotation of the web 106 then causes a corresponding rotation of the named shaft 81.
When the adjustment process has ended, the electromagnetic brake 40 is applied.
The control currents for the relays in the switch box 37 come from a controller which consists of the already known assemblies tachometer generator 34, angular position encoder 35, measuring bridge 33 and amplifier 36. In the measuring bridge 33, a voltage generated by the tachometer generator 34 and increasing proportionally with the machine power is compared with a voltage tapped at the angular position encoder 35. The resulting differential voltage is fed to the amplifier 36, which then switches the relays for the forward clutch 38 or return clutch 39 and for the brake 40 according to the sign.
When the weighing process of the scales 5 / T is finished, the weighing pan is opened and the filling material falls into the swivel funnel 9 at the same time as a supplementary amount coming from a replenishing mechanism. The swivel funnel 9 has the task of only weighing the correct weighings for the intermediate bowl 7, but the incorrect ones out of the machine into the collecting funnel 8. The funnel 9 is pivoted by means of a cylinder-piston unit 115 operated by compressed air and controlled by the solenoid valve 69. This solenoid valve 69 is connected to the pulse switch 61, which contains a bistable multivibrator of a known type as a memory.
The pulse switch 61 receives a pulse simultaneously with each emptying of the bowl of the associated scale 5, which, if the filling weight is correct, reaches the memory of the switch as a good pulse and switches it accordingly.
The memory in turn now excites via the power transistor. 65 the solenoid valve 69, so that the swivel funnel is swiveled by the compressed air unit 115 over the intermediate container 7.
If, on the other hand, the filling scale 5 in question has weighed incorrectly, the scale itself transmits a voltage potential to the pulse switch 61 via the line 90, which causes the incoming pouring pulse to be passed to the memory as a bad pulse. The output of the memory is thus de-energized, with the result that the solenoid valve 69 drops out and the compressed air unit 115 swivels the swivel funnel 9 into the pouring off position via the collecting funnel 8. The pulse switch 61 can also be influenced by a control switch 94, which is located on the closing flaps 116 of the intermediate container 7. If these have not been opened beforehand for any reason, switch 94 also remains closed.
As a result, a voltage potential in turn arrives at the pulse switch 61, so that the incoming pour-off pulse is passed to the memory as a bad pulse even if the filling weight is correct. This ensures that under no circumstances can two pouring quantities get into the intermediate container 7.
As mentioned, the goods to be weighed fall from the swiveling funnel 9 into the intermediate container 7 and remain there for approximately the duration of a weighing process. The intermediate container 7 is opened when one of the revolving hopper 4 is located below it. For this purpose, cam 41 with contact 45 is provided in control unit 79. The pulse given by the contact 45 triggers the timing relay 49, which applies a control voltage to the power transistor 53 for a specific time that can be set on the timing relay. The current thus flowing through the power transistor 53 excites the solenoid valve 57, which in turn releases the path for the compressed air, which actuates the bottom flaps 116 attached to the intermediate container 7 by means of a cylinder-piston unit.
As soon as the funnel 4 comes to cover with a pack 3, the flaps 74, 75 of the funnel 4 open and the filling material flows into the pack 3. These flaps are timed by a lever 78, which with a roller 77 on a switch 76 runs along, actuate.
As with scale 5 / I, memory 13 is also designed as a sliding memory with scale 5 /, so that a stored pulse is shifted in memory 13 by allocator contact 31 of scale 5/111.
With any other arrangement of the four scales 5 on the frame 6, it may of course be necessary to also design the remaining memories 14, 15 as sliding memories and not to move the stored pulses through the allocator contacts of other scales but by special sliding contacts operated by control cams.
For the rest, the controls of the scales 5 / in, 5 / III and 5 / 1V correspond to those of the scales 5 / I and thus the numbers used above for the scales 5 / I
17/21, 25/29, 41/45, 49/53/57, 61/65/69, 86, 90, 94 and 98 the digits,
18/22, 26/30, 42/46, 50/54/58, 62/66/70, 87, 91, 95 and 99 of the scales 5 / II,
19/23, 27/31, 43/47, 51/55/59, 63/67/71, 88, 92, 96 and 100 of the scales 5 / III, and
20/24, 28/32, 44/48, 52/56/60, 64/68/72, 89, 93, 97 and 101 of the balance 5 / IV.
When the packaging machine is put into operation, the memories, time relays, pulse switches and scales are in any unknown position. For this reason, a switching lock 73 is provided, which consists of several relays. When the machine system is switched on, this switching lock brings all memories 12 to 15 into the predetermined starting position via line 105 and temporarily blocks the time relays 49 to 52.In addition, the memories built into the pulse switches 61 to 64 are also switched to the bad position via line 105, see above that the pivoting funnel 9 pivot over the collecting funnel 8 in the manner described above. The switching lock 73 is also connected to a control switch 83, which is actuated simultaneously with the starter of the drive motor of the machine.
The switch 83 opens when the machine is switched on and has the effect that the pulses given by the contacts 45 to 48 to the timing relays 49 to 52 are suppressed for a certain period of time via the line 82. The length of this period is determined by the time it takes for the machine's drive motor to reach the lower operating speed from the start of switching on. This period of time is 3 to 4 seconds for the present example. A time relay built into the switch lock can be set to this time period.
If the machine is switched off, the contact 83 closes, which causes an immediate suppression of the trigger pulses for the timing relays 49 to 52 and the pulses generated by the photodiode 10 via the lines 82 or 105. With this measure, the operating state that cannot be precisely determined and that occurs when the machine is stopped has no effect.
In order to be able to carry out adjustment work on the running machine without the product being poured out of the scales 5, the diode signal can be suppressed by a manually operated switch 85.
The power supply to the individual control devices is provided via lines 102, 103, 104 by means of a network connection device of a known type.
Instead of the adjustment device described above for the advance of the trigger pulses for the scales 5, such an adjustment device can also be used in which the adjustment movement of the camshaft is carried out directly by a centrifugal regulator or via an amplifier.
The use of hydraulically or pneumatically operating adjustment devices is also within the scope of the invention. For example, the amount of oil supplied by a gear pump driven by the packaging machine can be passed through a throttle and the pressure generated in front of the throttle, which rises as the machine speed increases, can be used to act on a suitable servomotor of a known type, with the adjustment device for the If the trigger pulse is advanced, the respective rotation of the camshaft 81 is dependent on the level of the oil pressure applied.
With regard to the relays or relay groups mentioned in the above description, reference should also be made to the fact that they can also be of an electromagnetic type, as well as those that are constructed from semiconductor components. Combinations of these types are of course also possible.