Verfahren und Einrichtung zum automatischen Messen und Absacken einer vorbestimmten Menge von Schüttgut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Messen und Absacken einer vorbestimmten Menge von Schüttgut und eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
In verschiedenen bekannten Einrichtungen zum automatischen Messen und Absacken von verschiedenem Schüttgut umfasst der Transport des Schüttgutes die folgenden Verfahrens schritte: Transport des Schüttgutes, das in einen Trichter eingebracht wird, auf die konische Oberfläche einer Rinne und die Überführung des eingebrachten Schüttgutes auf der konischen Oberfläche der Rinne in einen Messtrichter mittels elektromagnetischer oder mechanischer Vibration oder durch die Drehung einer Antriebswelle mit rotierenden Schau feln.
Das Verfahren nach der Erfindung ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut unter konstantem Druck und mit konstanter Dichte einer Mischkammer zugeführt und in dieser mit einem Druckluftstrom zwangsläufig gemischt wird und dass das Gemisch abgesackt wird und hierauf die Schüttgut- und Druckluftzufuhr automatisch unterbrochen werden, sobald das abgesackte Schüttgut eine vorbestimmte Menge erreicht hat.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Behälter, der im Oberteil durch eine Trennplatte in eine Vorkammer und eine Speisekammer unterteilt ist und der im Unterteil ein Rührwerk und eine Förderschnecke enthält, ein Druckgehäuse, dessen Eingang mit dem Ausgang des Behälters verbunden ist und das eine weitere Förderschnecke und eine Mischkammer enthält, wobei die weitere Förderschnecke eine Hohlwelle besitzt, die am einen Ende mit einer Druckluftleitung verbunden und am anderen, in die Mischkammer ragenden Ende mit einer Düse ausgerüstet ist, und einen vertikal beweglichen Rahmen, an dem ein durch ein flexibles Rohr mit dem Druckgehäuse verbundener Füllstutzen und eine Trag
2 platte für den zu füllenden Sack befestigt sind und der mit einem Messgerät verbunden ist.
Nachstehend wird das Verfahren im Zusammenhang mit der als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellten automatischen Mess- und Absackeinrichtung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Mess- und Absackeinrichtung;
Fig. 2 eine Frontansicht der Einrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 im Schnitt einen Teil eines Füllstutzens in vergrössertem Massstab;
Fig. 4a eine perspektivische Teilansicht eines Sakkes;
Fig. 4b eine vergrösserte Teilansicht der Füllöffnung eines Sackes nach Fig. 4a;
Fig. 5a die relative Lage des Füllstutzens und der Füllöffnung des Sackes, und
Fig. 5b den Zustand, in dem dieser Füllstutzen in die Füllöffnung des abzufüllenden Sackes eingeführt ist.
Bauweise und Vorzüge der automatischen Mess- und Absackeinrichtung sollen nun im einzelnen beschrieben werden:
Die Einrichtung umfasst einen Speiseteil, der ein schüttbares Material zuführt, einen unter Druck stehenden Transportteil, der das Schüttgut unter Druck transportiert, einen Abfüllteil, der das Schüttgut in den Sack führt, und einen Messteil. Zuerst wird das zu messende Schüttgut in einen Trichter des Speiseteils gebracht. Dann betritt das Schüttgut einen Behälter dieses Speiseteils und bewegt sich unter der Wirkung der Drehung einer Rührwelle und einer Förderschnecke unten im Behälter an einen Ausgang dieses Teils.
Dann erreicht das zugeführte Schüttgut am Ausgang über eine Förderschnecke im unter Druck stehenden Transportteil eine Mischkammer. In der Mischkammer wird das Schüttgut mit einem Druckluftstrom, der durch einen Druckluftschlauch zugeführt wird, gemischt. Das mit Druckluft aufgelockerte Schüttgut wird über ein flexibles Rohr und einen Füllstutzen in den Sack eingefüllt, worauf das Gewicht des Schüttgutes im Sack gemessen wird. Im allgemeinen handelt es sich beim Messgerät um eine Ausführung nach Art einer Roberval Waage, bei der im Falle, dass das abgesackte Schüttgut einen vorbestimmten Wert erreicht, eine Schaltvorrichtung die Drehung der Förderschnecke im unter Druck stehenden Transportteil und gleichzeitig den Druckluftstrom unterbricht, wodurch die Messoperation beendet wird.
In der Einrichtung nach Fig. 5a und b wird die Spitze des Füllstutzens der Einrichtung in die Füllöffnung 51 am oberen Ende des Sackes nach Fig. 4a und 4b eingeführt. Im Betrieb der Einrichtung dehnt sich ein dehnbarer Gummischlauch unter der Wirkung der durch das Hochdruckrohr zugeführten Druckluft derart aus, dass es die Innenfläche der Füllöffnung des Sackes 33 dicht berührt, damit der Sack im wesentlichen festgehalten und daran verhindert wird, sich unter der Wirkung der durch den Hochdruckschlauch zugeführten Druckluft vom Zuleitungsrohr zu lösen, und ferner, um zu verhindern, dass das Schüttgut an der Füllöffnung des Sackes austritt.
Bei Beendigung des Absackens zieht sich der dehnbare Gummischlauch 36 zusammen, derart, dass er den Sack 33 nicht mehr festhält, so dass dieser, mit einer vorbestimmten Menge des Schüttgutes gefüllt, um den Punkt 42 einer Sackhalteplatte 34 kippen kann. Der Sack wird deshalb gegen vorn freigegeben, und ein Arbeitsgang des Absackens ist damit abgeschlossen.
Ausserdem wird das aus Pressluft und Schüttgut bestehende Gemisch mit grosser Geschwindigkeit durch den Füllstutzen in den Sack gefördert, so dass die für das Messen und Absacken des Schüttgutes erforderliche Zeit im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren ganz wesentlich verkürzt wird.
Ferner wird in der Einrichtung das Gewicht des Schüttgutes durch das flexible Rohr 31 auf den Roberval-Mechanismus übertragen, der die Füllung misst, wobei zu erwähnen ist, dass das Messergebnis mit dieser Einrichtung sehr genau und im wesentlichen fehlerfrei ist. Die Erfindung soll nun im einzelnen im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden:
Der Speiseteil 1 besteht aus einem Trichter 2, einem Behälter 3, einer Rührwelle 4, einer Förderschnecke 6, einer gemeinsamen Kammer 7 und einem Auslass 8 aus der Speisekammer. Im Behälter 3 ist eine Trennplatte 9 zur Unterteilung des Behälteroberteils in eine Vorkammer 10 und eine Speisekammer 11 vorgesehen. Der untere Teil des Behälters 3 bildet eine gemeinsame Kammer 7 gegenüber der Vorkammer 10 und der Speisekammer 11.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, durchsetzen die Rührwelle 4 und die Förderschnecke 6 die gemeinsame Kammer 7 gegenüber der Vorkammer 10 und der Speisekammer 11. Die Enden der Rührwelle 4 und der Förderschnecke 6 ruhen in Lagern 12 und sind mit einer Riemenscheibe 13 ausgerüstet, die beide über geeignete Riemen durch einen Motor 14 mit Untersetzung in der Weise getrieben werden, dass sie beide im gleichen Sinne drehen. Durch die Drehung der Rührwelle 4 bewegen die darauf angeordneten Rührstäbe 5 das zugeführte Schüttgut, so dass dessen Dichte dadurch gleichmässig wird und dass das zugeführte Gut gleichmässig an die-Förderschnecke 6 gelangt. Infolgedessen transportiert die Förderschnecke 6 eine gleichmässige Menge Schüttgut gegen den Ausgang 8 der Speisekammer und speist den Eingang 15 eines mit dem Ausgang 8 verbundenen Druckförderteils.
Wird die Trennplatte 9 im Behälter 3 nicht vorgesehen, so wird der Druck, unter dem das Schüttgut steht, durch die veränderliche Einfüllhöhe des Gutes im Trichter 2 in dem Sinne beeinflusst, dass die der Förderschnecke 16 pro Zeiteinheit zugeführte Menge Schüttgut ungleich wird. Die Anordnung der Trennplatte 9, die den Behälter 3 in die Vorkammer 10 und die Speisekammer 11 unterteilt, bezweckt deshalb, den auf das in der Kammer 11 befindliche Schüttgut wirkenden Druck konstant zu halten, damit das Schüttgut beim Ausgang 8 der Speisekammer stets unter konstantem Druck steht.
Der Druckförderteil besteht aus einem Eingang 15, einer Druckförderschnecke 16 (im folgenden kurz als Förderschnecke bezeichnet), einer Schneckenwelle 17, einem Druckgehäuse 18, einem Druckförderzylinder 19, einem trompetenförmigen Rohr 20 und einer Mischkammer 21. Das dem Eingang 15 zugeführte Schüttgut wird durch die Förderschnecke 16 im Zylinder in der Pfeilrichtung bewegt. Die Förderschnecke 16 und die Schneckenwelle 17 bestehen aus einem einzigen Stück, wobei die Welle rohrförmig ausgebildet ist, so dass ein Durchlass für die Druckluft entsteht.
Eine Druckluftdüse 22 (im folgenden kurz als Düse bezeichnet) mit mehreren feinen Strahlöffnungen ist mittels einer Schraube lösbar am einen Ende der Welle 17 angeordnet, während das andere Ende dieser Welle 17 an einen Hochdruck Gummi schlauch 25 angeschlossen ist, der mit einem Druckluft-Zuleitungsrohr 23 über ein elektromagnetisches Ventil 24 verbunden ist. Der Druckluftschlauch 25 ist an einen geeigneten Luftkompressor angeschlossen, der nicht dargestellt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es von Vorteil, wenn der Druck der Druckluft ca. 2 kg/cm2 und deren Menge ca. 0,08 m3/Min beträgt. Ausserdem dreht die Schneckenwelle 17 an zwei Punkten in zwei Lagern 26, und zwischen den beiden Lagern sitzt auf der Welle 17 eine Keilriemenscheibe 27.
Die Welle wird durch einen Keilriemen gedreht, der zwischen der Keilriemenscheibe 27 und der Keilriemenscheibe 29 verläuft, die an einem Motor 28 angeordnet ist. Erreicht das durch die Förderschnecke 16 bewegte Schüttgut die Mischkammer 21 durch das trompetenförmige Rohr 20 am Ende des Zylinders 19, wird es von der aus der Düse 22 austretenden Luft durchwirbelt. In diesem Falle bewirkt die Düse 22 einen rotierenden Luftstrahl entsprechend der Drehung der Schneckenwelle 17, so dass das Schüttgut zwangsläufig mit der aus der Düse tretenden Luft vermengt wird. Dann wird das vermischte Schüttgut aus der Mischkammer 21 über die Öffnung 30, das flexible Rohr 31 und den Füllstutzen 32 abgesackt.
Der lichte Durchmesser des Schneckengehäuses 18 und des Zylinders 19 ist etwas grösser als der Aussendurchmesser der Förderschnecke 16, damit bei der Drehung der Förderschnecke 16 an der Innenfläche des Zylinders 19 keine Reibung entsteht.
Das Absack- und Mess-System besteht aus einem Roberval-Mechanismus, einer Unterlagsplatte 34 für den Sack, einer Halterung 35 für diese Platte, einem dehnbaren Schlauch 36, einem Füllstutzen 32 und einer Messeinrichtung 44. Der Füllstutzen 32 ist starr an einem Rahmen 37 des Mess-Systems angeordnet. Der Rahmen 37 wird, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, mittels zwei parallelen Armen 38, die mit der Ober- und Unterseite des Rahmens 37 verbunden sind, derart an einer Stützplatte 39 angeordnet, dass er sich um die Gelenke 40 relativ zur Stützplatte 39 parallel und vertikal bewegen kann, so dass er einen Roberval-Mechanismus bildet.
Der Füllstutzen 32 und Ausgang 30 des Schneckenzylinders 19 sind mittels eines flexiblen Rohrs 31 untereinander verbunden, das aus einem flexiblen Material, beispielsweise einem Gummischlauch, gebildet ist, so dass es die Vertikalbewegung des Rahmens 37 und damit das Messresultat nur minimal beeinflusst. Die Unterlagsplatte 34 für den Sack ist mit den Zapfen 42 am Träger 35 angelenkt, der seinerseits mit dem Unterteil des Rahmens 37 verbunden ist, so dass die Unterlagsplatte um den Zapfen 42 schwenkbar ist. Ausserdem ist ein Verbindungsring 43 oben am Rahmen 37 des Messystems über eine Verbindungsstange 46 und ein Spannschloss 47 mit einem Punkt 45 am ersten Balken eines Messgerätes 44 verbunden.
Wenn das in dem durch den dehnbaren Schlauch 36 gehaltenen Sack befindliche Schüttgut ein vorbestimmtes Gewicht erreicht, wird ein Photozellenschalter 52 betätigt, so dass sich der dehnbare Schlauch 36, der den Sack 33 gehalten hat, zusammenzieht und die Haltewirkung auf den Sack aufgehoben wird. Zu beachten ist, dass die Lage des Zapfens 42 derart gewählt ist, dass die Tragplatte 34 für den Sack unter der Wirkung eines Drehmomentes im Gegenuhrzeigersinn, das beim Zapfen 42 auf die Platte wirkt, nach vorn kippt, wenn die Schwere des abgesackten Schüttgutes auf die Platte 34 wirksam wird. Der mit Schüttgut gefüllte Sack wird dann automatisch nach vorn freigegeben. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Füllstutzen 32 mit dem dehnbaren Schlauch 36 aus elastischem Material, beispielsweise Gummi oder dergleichen, ummantelt.
Beide Enden des dehnbaren Schlauches 32 werden mittels Schlauchklemmen 48 dicht an die Aussenfläche des Füllstutzens 32 angepresst. Ein Teil des mit diesem dehnbaren Schlauch 36 ummantelten Füllstutzens 32 ist mit einer Mündung 49 für die Druckluftleitung versehen, an die ein Ende des Gummischlauches 50 angeschlossen ist. Das andere Ende des Gummischlauches 50 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit der Druckluftleitung 23 verbunden, die über das elektromagnetische Ventil 24 an den Druckluftschlauch 25 angeschlossen ist. Wie bereits erwähnt, ist der Gummischlauch 50 an den Druckluftschlauch 25 angeschlossen, und deshalb gelangt die Druckluft sowohl an die Düse 22 der Welle 17 der Förderschnecke als auch an den Gummischlauch 50 über die Druckluftleitung 23, wenn das elektromagnetische Ventil 24 im Betrieb der Einrichtung geöffnet wird.
Auf diese Weise wird der dehnbare Schlauch 36 durch die ihm zugeführte Druckluft erweitert. Wird der Füllstutzen 32 in die Füllöffnung 51 des Sackes in der Weise eingeführt, dass der dehnbare Schlauch 36 die Innenfläche der Füllöffnung 51 gemäss Fig. 5b berührt, wird im Betrieb der Einrichtung gleichzeitig Druckluft zugeführt, so dass der Sack 33 dicht mit dem dehnbaren Schlauch 36 um den Füllstutzen 32 schliesst und dadurch festgehalten wird. Während des Absackvorganges wird der Sack 33 durch den inneren Fülldruck im Füllstutzen 32 aufgeblasen. Doch schliesst der Sack 33 dicht mit dem dehnbaren Schlauch 36, der ihn festhält, so dass er sich unter dem Druck des Gemisches von Druckluft und Schüttgut nie vom Füllstutzen lösen kann.
Die Berührung mit dem dehnbaren Schlauch ist so dicht, dass kein Schüttgut austreten kann, und der abgefüllte Sack kippt niemals nach vorn, sofern der dehnbare Schlauch 36 sich nicht zusammenzieht, um ihn freizugeben. Wenn dann das abgesackte Schüttgut im Sack eine vorbestimmte Menge erreicht, tritt der photoelektrische Schalter 52 im Messgerät in Funktion und unterbricht die Druckluftzufuhr, und gleichzeitig zieht sich der dehnbare Schlauch 36 auf seine ursprüngliche Dimension zusammen. Dadurch wird die enge Berührung zwischen Sack 33 und Füllstutzen 32 gelöst. Dann kippt wie gesagt die Halteplatte 34 vorwärts und gibt den Sack automatisch frei.
Im Zusammenhang mit Fig. 1 soll nun ein Messgerät 44 erläutert werden:
Der Rahmen 37 des Messgerätes ist mit parallelen Armen 38 ausgerüstet und bildet einen Roberval Mechanismus. Dieser Rahmen 37 ist über einen Verbindungsring 43 mit dem Ansatzpunkt 45 für das Gewicht des ersten Balkens 53 im Messgerät 44 verbunden, und er kann sich relativ zur Halteplatte 39 frei auf- und abwärts bewegen.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass das Messgerät 44 im wesentlichen einen ersten Balken 53, einen zweiten Balken 54 und einen photoelektrischen Schalter 52 enthält. Der photoelektrische Schalter 52 arbeitet in Funktion der Bewegung des zweiten Balkens 54. Ein Balken 56 mit einem Zeiger 55 ist über eine Verbindungsstange 57 mit dem zweiten Balken 54 verbunden, so dass ein Ausschlag des Zeigers 55 mittels der Skala 58 abgelesen werden kann.
Das Messgerät 44 arbeitet nun auf folgende Weise:
Vor dem Messvorgang muss eine vorbestimmte Menge X durch Einstellung eines Zusatzgewichtes 63 und eines Gleitgewichtes 64 festgelegt werden. Wenn die abgesackte Menge des Schüttgutes im Sack 33 den vorbestimmten Wert X erreicht, betätigt das obere Ende des zweiten Balkens 54 den photo elektrischen Schalter 52, so dass der Motor 28 und der Motor 14 abgestellt werden und das elektromagnetische Ventil 24 gleichzeitig betätigt wird, so dass es die Druckluftzufuhr unterbricht.
Die Menge des abgesackten Schüttgutes nimmt noch während kurzer Zeit zu, bis die beiden Motoren 28 und 14 vollkommen stillstehen, und die den durch die Einstellung der Gewichte 63 und 64 vorbestimmten Wert übersteigende Menge Y wird ebenfalls abgesackt. Die Gesamtmenge des Schüttmaterials im Sack beträgt deshalb den vorbestimmten Wert X plus den Wert Y.
Deshalb ist der Wert X so zu wählen, dass das Gewicht X + Y dem gewünschten Gewichtswert entspricht. Infolge des Schliessens des elektromagnetischen Ventils 24 durch den photoelektrischen Schalter 52 wird vom Druckschlauch 25 keine Druckluft mehr zugeführt und deshalb zieht sich der dehnbare Schlauch 36 um den Füllstutzen zusammen, so dass er den Sack 33 nicht mehr festhält. Dann wird der abgefüllte Sack automatisch von der Halteplatte 34 abgegeben.
Das Vorstehende ist eine Beschreibung der Einrichtung und ihrer Funktionsweise. Im folgenden sollen nun die Vorteile der Einrichtung erläutert werden:
Die Trennplatte 9 unterteilt den mit dem Trichter 2 in Verbindung stehenden Behälter 3 in eine Vorkammer 10 und eine Speisekammer 11, und Rührwelle 4 und Förderschnecke 6 sind unten im Behälter 3 in einer gemeinsamen Kammer 7 untergebracht, so dass der Druck und die Dichte des Schüttgutes am Ausgang 8 der Zuleitungskammer 11 konstant bleiben, damit das Schüttgut pro Zeiteinheit gleichmässig fliesst. Es ist deshalb hier nicht erforderlich, wie bei bereits bekannten Anordnungen eine Schneckenförderung mit zwei Stufen für Drehung zwecks grosser Leistung und Drehung für kleine Leistung vorzusehen.
Die beschriebene Einrichtung kann konstante Mengen mit grosser Präzision und Geschwindigkeit durch Unterbrechung der kontinuierli- chen Drehung einer Förderschnecke absacken. In einer besonderen Ausführungsform kann die Einrichtung zum Absacken des Schüttgutes durch Messung seines Volumens, ohne Wägevorrichtung, ausgebildet werden.
Der Füllstutzen 32 steht über das flexible Rohr 31 aus einem biegsamen Gummischlauch mit dem Ende 30 des Schneckenzylinders 19 in Verbindung, und das fliessende Gemisch von Schüttgut und Luft durchläuft das flexible Rohr in der Weise, dass das Schüttgut nie in Form einer festen Masse in das Rohr gelangt. Das Schüttgut im Gemisch wird den vertikal beweglichen Rahmen des Messgerätes für die Messung nicht belasten, wodurch ein einwandfreies Messergebnis gewährleistet ist.
Die aus der Düse 22 tretende Luft und das Schüttgut werden durch die Anordnung von Förderschnecke 16, Mischkammer 21 und trompetenförmigem Rohr 20 luftdynamisch sehr wirkungsvoll vermischt, so dass die benötigte Menge Druckluft nur sehr gering ist und ihr Druck nur ca. 2 kg/cm2 betragen muss.
Wenn der Füllstutzen in die Füllöffnung des Sackes 33 auf der Tragplatte eingeführt ist und die Einrichtung in Betrieb gesetzt wird, dehnt sich der dehnbare Schlauch 36 derart aus, dass er den Sack festhält und kein Schüttgut verschüttet wird. Nach der Messung zieht sich der dehnbare Schlauch 36 zusammen und löst den dichten Kontakt zwischen Sack 33 und Füllstutzen 32; gleichzeitig wird der Sack 33 automatisch von der Tragplatte 34 freigegeben.
Method and device for automatically measuring and bagging a predetermined amount of bulk material
The invention relates to a method for automatically measuring and bagging a predetermined amount of bulk material and a device for carrying out the method.
In various known devices for the automatic measurement and bagging of different bulk goods, the transport of the bulk material comprises the following process steps: Transport of the bulk material, which is introduced into a funnel, onto the conical surface of a channel and the transfer of the introduced bulk material onto the conical surface of the Channel into a measuring funnel by means of electromagnetic or mechanical vibration or the rotation of a drive shaft with rotating blades.
In contrast, the method according to the invention is characterized in that the bulk material is fed to a mixing chamber under constant pressure and with a constant density and is inevitably mixed in this with a stream of compressed air and that the mixture is sacked and the supply of bulk material and compressed air are automatically interrupted as soon as the bagged bulk material has reached a predetermined amount.
The device according to the invention for carrying out the method is characterized by a container which is divided in the upper part by a partition plate into an antechamber and a pantry and which contains an agitator and a screw conveyor in the lower part, a pressure housing whose inlet is connected to the outlet of the container and which contains a further screw conveyor and a mixing chamber, the further screw conveyor having a hollow shaft which is connected at one end to a compressed air line and at the other end protruding into the mixing chamber is equipped with a nozzle, and a vertically movable frame on which a filler neck connected to the pressure housing by a flexible pipe and a support
2 plate for the bag to be filled are attached and which is connected to a measuring device.
The method is explained in more detail below in connection with the automatic measuring and bagging device shown in the drawing as an exemplary embodiment of the invention. In the drawing show:
1 shows a section through the measuring and bagging device;
Fig. 2 is a front view of the device of Fig. 1;
3 shows a section of a part of a filler neck on an enlarged scale;
4a shows a perspective partial view of a sack;
FIG. 4b shows an enlarged partial view of the filling opening of a sack according to FIG. 4a;
Fig. 5a shows the relative position of the filling nozzle and the filling opening of the sack, and
5b shows the state in which this filling nozzle is inserted into the filling opening of the bag to be filled.
The construction and advantages of the automatic measuring and bagging device will now be described in detail:
The device comprises a feed part that supplies a pourable material, a pressurized transport part that transports the bulk material under pressure, a filling part that guides the bulk material into the sack, and a measuring part. First, the bulk material to be measured is placed in a funnel of the food part. Then the bulk material enters a container of this feed part and moves under the action of the rotation of an agitator shaft and a conveyor screw at the bottom of the container to an exit of this part.
The bulk material fed in then reaches a mixing chamber at the exit via a screw conveyor in the pressurized transport part. In the mixing chamber, the bulk material is mixed with a stream of compressed air that is supplied through a compressed air hose. The bulk material loosened with compressed air is filled into the sack via a flexible pipe and a filler neck, whereupon the weight of the bulk material in the sack is measured. In general, the measuring device is a type of Roberval scale, in which, in the event that the bagged bulk material reaches a predetermined value, a switching device stops the rotation of the screw conveyor in the pressurized transport part and at the same time interrupts the flow of compressed air, whereby the measuring operation is terminated.
In the device according to FIGS. 5a and b, the tip of the filling nozzle of the device is inserted into the filling opening 51 at the upper end of the sack according to FIGS. 4a and 4b. When the device is in operation, an expandable rubber hose expands under the action of the compressed air supplied through the high pressure tube so that it tightly contacts the inner surface of the filling opening of the sack 33, so that the sack is essentially held and prevented from moving under the action of to detach the compressed air supplied to the high-pressure hose from the supply pipe, and further to prevent the bulk material from escaping at the filling opening of the sack.
At the end of the bagging process, the expandable rubber hose 36 contracts in such a way that it no longer holds the sack 33 so that it can tip around the point 42 of a sack holding plate 34 when filled with a predetermined amount of the bulk material. The sack is therefore released towards the front and a bagging operation is thus completed.
In addition, the mixture of compressed air and bulk material is conveyed at high speed through the filler neck into the sack, so that the time required for measuring and bagging the bulk material is significantly reduced compared to conventional methods.
Furthermore, the weight of the bulk material is transmitted in the device through the flexible tube 31 to the Roberval mechanism, which measures the filling, it being noted that the measurement result with this device is very accurate and essentially free of errors. The invention will now be described in detail in connection with the exemplary embodiment:
The feed part 1 consists of a funnel 2, a container 3, a stirrer shaft 4, a screw conveyor 6, a common chamber 7 and an outlet 8 from the pantry. In the container 3, a partition plate 9 is provided to subdivide the upper part of the container into an antechamber 10 and a pantry 11. The lower part of the container 3 forms a common chamber 7 opposite the antechamber 10 and the pantry 11.
As can be seen from Fig. 1, the agitator shaft 4 and the screw conveyor 6 pass through the common chamber 7 opposite the antechamber 10 and the pantry 11. The ends of the agitator shaft 4 and the screw conveyor 6 rest in bearings 12 and are equipped with a pulley 13 which both are driven via suitable belts by a motor 14 with gear reduction in such a way that they both rotate in the same direction. As a result of the rotation of the agitator shaft 4, the agitator rods 5 arranged thereon move the bulk material fed in, so that its density is thereby uniform and the material fed in reaches the screw conveyor 6 evenly. As a result, the screw conveyor 6 transports a uniform amount of bulk material towards the outlet 8 of the pantry and feeds the inlet 15 of a pressure conveying part connected to the outlet 8.
If the partition plate 9 is not provided in the container 3, the pressure under which the bulk material is under is influenced by the variable filling height of the material in the hopper 2 in the sense that the amount of bulk material fed to the screw conveyor 16 per unit of time is unequal. The arrangement of the partition plate 9, which divides the container 3 into the antechamber 10 and the pantry 11, therefore aims to keep the pressure acting on the bulk material in the chamber 11 constant so that the bulk material at the outlet 8 of the pantry is always under constant pressure stands.
The pressure conveying part consists of an input 15, a pressure screw conveyor 16 (hereinafter referred to as a screw conveyor for short), a screw shaft 17, a pressure housing 18, a pressure feed cylinder 19, a trumpet-shaped tube 20 and a mixing chamber 21. The bulk material fed to the input 15 is through the Conveyor screw 16 moves in the cylinder in the direction of the arrow. The screw conveyor 16 and the screw shaft 17 consist of a single piece, the shaft being tubular, so that a passage for the compressed air is created.
A compressed air nozzle 22 (hereinafter referred to as a nozzle) with several fine jet openings is detachably arranged by means of a screw at one end of the shaft 17, while the other end of this shaft 17 is connected to a high pressure rubber hose 25, which is connected to a compressed air supply pipe 23 is connected via an electromagnetic valve 24. The compressed air hose 25 is connected to a suitable air compressor, which is not shown. In the present exemplary embodiment, it is advantageous if the pressure of the compressed air is approx. 2 kg / cm2 and the amount thereof is approx. 0.08 m3 / min. In addition, the worm shaft 17 rotates at two points in two bearings 26, and a V-belt pulley 27 sits on the shaft 17 between the two bearings.
The shaft is rotated by a V-belt which runs between the V-belt pulley 27 and the V-belt pulley 29, which is arranged on a motor 28. When the bulk material moved by the screw conveyor 16 reaches the mixing chamber 21 through the trumpet-shaped tube 20 at the end of the cylinder 19, it is swirled by the air emerging from the nozzle 22. In this case, the nozzle 22 causes a rotating air jet in accordance with the rotation of the screw shaft 17, so that the bulk material is inevitably mixed with the air emerging from the nozzle. The mixed bulk material is then bagged from the mixing chamber 21 via the opening 30, the flexible pipe 31 and the filler neck 32.
The clear diameter of the screw housing 18 and the cylinder 19 is slightly larger than the outer diameter of the screw conveyor 16 so that no friction occurs on the inner surface of the cylinder 19 when the screw conveyor 16 rotates.
The bagging and measuring system consists of a Roberval mechanism, a support plate 34 for the sack, a holder 35 for this plate, an expandable hose 36, a filling nozzle 32 and a measuring device 44. The filling nozzle 32 is rigid on a frame 37 of the measuring system arranged. As can be seen from FIGS. 1 and 3, the frame 37 is arranged on a support plate 39 by means of two parallel arms 38 which are connected to the top and bottom of the frame 37 in such a way that it revolves around the joints 40 relative to the support plate 39 can move parallel and vertically so that it forms a Roberval mechanism.
The filler neck 32 and outlet 30 of the screw cylinder 19 are connected to one another by means of a flexible tube 31, which is formed from a flexible material, for example a rubber hose, so that it only minimally influences the vertical movement of the frame 37 and thus the measurement result. The support plate 34 for the sack is hinged with the pin 42 on the carrier 35, which in turn is connected to the lower part of the frame 37 so that the support plate can be pivoted about the pin 42. In addition, a connecting ring 43 at the top of the frame 37 of the measuring system is connected to a point 45 on the first beam of a measuring device 44 via a connecting rod 46 and a turnbuckle 47.
When the bulk material contained in the sack held by the expandable tube 36 reaches a predetermined weight, a photocell switch 52 is actuated so that the expandable tube 36 that held the sack 33 contracts and the holding action on the sack is canceled. It should be noted that the position of the pin 42 is selected such that the support plate 34 for the sack tilts forwards under the action of a counterclockwise torque that acts on the plate at the pin 42 when the weight of the bagged bulk material affects the Plate 34 takes effect. The sack filled with bulk material is then automatically released to the front. As can be seen from FIG. 3, the filler neck 32 is sheathed with the expandable hose 36 made of elastic material, for example rubber or the like.
Both ends of the expandable hose 32 are pressed tightly against the outer surface of the filler neck 32 by means of hose clamps 48. Part of the filler neck 32 encased by this expandable hose 36 is provided with an opening 49 for the compressed air line to which one end of the rubber hose 50 is connected. The other end of the rubber hose 50 is, as can be seen from FIG. 1, connected to the compressed air line 23 which is connected to the compressed air hose 25 via the electromagnetic valve 24. As already mentioned, the rubber hose 50 is connected to the compressed air hose 25, and therefore the compressed air reaches both the nozzle 22 of the shaft 17 of the screw conveyor and the rubber hose 50 via the compressed air line 23 when the electromagnetic valve 24 is opened during operation of the device becomes.
In this way, the expandable hose 36 is expanded by the compressed air supplied to it. If the filling nozzle 32 is inserted into the filling opening 51 of the sack in such a way that the expandable hose 36 touches the inner surface of the filling opening 51 according to FIG. 5b, compressed air is simultaneously supplied during operation of the device, so that the sack 33 is sealed with the expandable hose 36 closes around the filler neck 32 and is thereby held in place. During the bagging process, the bag 33 is inflated by the internal filling pressure in the filling nozzle 32. However, the sack 33 closes tightly with the expandable hose 36, which holds it in place, so that it can never become detached from the filler neck under the pressure of the mixture of compressed air and bulk material.
The contact with the expandable tube is so tight that no bulk material can escape, and the filled sack never tips forward unless the expandable tube 36 contracts to release it. When the bagged bulk material in the sack then reaches a predetermined amount, the photoelectric switch 52 in the measuring device comes into operation and interrupts the supply of compressed air, and at the same time the expandable hose 36 contracts to its original dimension. This releases the close contact between the bag 33 and the filler neck 32. Then, as I said, the holding plate 34 tilts forward and automatically releases the sack.
A measuring device 44 will now be explained in connection with FIG. 1:
The frame 37 of the measuring device is equipped with parallel arms 38 and forms a Roberval mechanism. This frame 37 is connected via a connecting ring 43 to the attachment point 45 for the weight of the first beam 53 in the measuring device 44, and it can move freely up and down relative to the holding plate 39.
It can be seen from FIG. 1 that the measuring device 44 essentially contains a first bar 53, a second bar 54 and a photoelectric switch 52. The photoelectric switch 52 works as a function of the movement of the second bar 54. A bar 56 with a pointer 55 is connected to the second bar 54 via a connecting rod 57 so that a deflection of the pointer 55 can be read off by means of the scale 58.
The meter 44 now operates in the following way:
Before the measuring process, a predetermined amount X must be determined by setting an additional weight 63 and a sliding weight 64. When the bagged amount of the bulk material in the sack 33 reaches the predetermined value X, the upper end of the second bar 54 operates the photoelectric switch 52, so that the motor 28 and the motor 14 are turned off and the electromagnetic valve 24 is operated simultaneously, so that it interrupts the supply of compressed air.
The amount of the bagged bulk material increases for a short time until the two motors 28 and 14 come to a complete standstill, and the amount Y which exceeds the value predetermined by the setting of the weights 63 and 64 is also bagged. The total amount of bulk material in the sack is therefore the predetermined value X plus the value Y.
Therefore, the value X must be selected so that the weight X + Y corresponds to the desired weight value. As a result of the closing of the electromagnetic valve 24 by the photoelectric switch 52, compressed air is no longer supplied from the pressure hose 25 and therefore the expandable hose 36 contracts around the filler neck so that it no longer holds the sack 33. Then the filled sack is automatically released from the holding plate 34.
The foregoing is a description of the facility and how it works. The advantages of the facility will now be explained below:
The partition plate 9 divides the container 3, which is connected to the funnel 2, into an antechamber 10 and a pantry 11, and the agitator shaft 4 and screw conveyor 6 are housed in a common chamber 7 at the bottom of the container 3, so that the pressure and density of the bulk material remain constant at the outlet 8 of the feed chamber 11 so that the bulk material flows evenly per unit of time. It is therefore not necessary here, as in the case of already known arrangements, to provide a screw conveyor with two stages for rotation for the purpose of high output and rotation for low output.
The device described can lower constant quantities with great precision and speed by interrupting the continuous rotation of a conveyor screw. In a particular embodiment, the device for sagging the bulk material can be designed by measuring its volume without a weighing device.
The filler neck 32 is connected to the end 30 of the screw cylinder 19 via the flexible tube 31 made of a flexible rubber hose, and the flowing mixture of bulk material and air runs through the flexible tube in such a way that the bulk material never enters the Pipe arrives. The bulk material in the mixture will not load the vertically movable frame of the measuring device for the measurement, which guarantees a perfect measurement result.
The air emerging from the nozzle 22 and the bulk material are mixed very effectively in terms of air dynamics through the arrangement of the screw conveyor 16, mixing chamber 21 and trumpet-shaped tube 20, so that the required amount of compressed air is only very small and its pressure is only approx. 2 kg / cm2 got to.
When the filling nozzle is inserted into the filling opening of the sack 33 on the support plate and the device is put into operation, the expandable hose 36 expands in such a way that it holds the sack in place and no bulk material is spilled. After the measurement, the expandable tube 36 contracts and releases the tight contact between the sack 33 and the filler neck 32; at the same time, the sack 33 is automatically released from the support plate 34.