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PATENTANSPRÜCHE
1. Maschine zum Einfüllen von Bohnen in Behälter, mit einer Einrichtung zum Dosieren und Ausrichten der Bohnen vor dem Einfüllen in die Behälter, einem Grobdosierkanal, einem Feindosierkanal, einem Einfülltrichter zum Führen der Bohnen in die Behälter und einem längs der Achse des Einfülltrichters beweglichen Kolben zum Nachstopfen der Bohnen in die Behälter, wobei die Dosiereinrichtung eine elektronische Waage mit einer Wiegeschale, die unterhalb der Ausgänge der Grob- und Feindosierkanäle angeordnet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Wiegeschale ein in den Einfülltrichter (31) mündender Auslauftrichter (30) angeordnet ist, dass innerhalb des Auslauftrichters ein plattenförmiges Leitorgan (67) vorhanden ist,
das sich vom Eingang des Auslauftrichters und vom Bereich des einen Endes der Wiegeschale zum Umlenken der aus der Wiegeschale fallenden Bohnen in die Fallinie des Auslauftrichters schräg nach unten erstreckt, dass zwischen den Ausgängen der Dosierkanäle (15, 16) und der Wiegeschale (29) eine Vordosiervorrichtung (19) mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist, dass innerhalb der Vordosiervorrichtung eine Scheidewand (52) zum Bilden einer Kammer (20) für die grobdosierten und einer weiteren Kammer (21) für die feindosierten Bohnen vorhanden ist, und dass die Kammern durch je eine Klappe (22, 23) verschliessbar sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiegeschale zweiteilig ist, dass die beiden Wiege schaleÇnhälften (61, 62) um an den oberen Längskanten der Seitenwände angeordnete Drehachsen (59, 60) auseinander schwenkbar sind, und dass der Querschnitt durch die geschlossene Wiegeschale zum Aufnehmen der Bohnen parallel zu den Drehachsen rechteckig ist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jene Wandteile, die den Boden der geschlossenen Wiegeschale bilden, einen Winkel von höchstens 1500 einschliessen.
4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wiegeschale ein Antrieb (63) zum Auseinanderschwenken bzw. Zusammenklappen der Wiegeschalenhälften (61, 62) vorgesehen ist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Waage (26) so ausgebildet ist, dass sie ein erstes Signal erzeugt, wenn das Gewicht der in die Wiegeschale eingegebenen Bohnen etwa 80% des Sollgewichtes erreicht, und ein zweites Signal erzeugt, wenn das Gewicht der in die Wiegeschale eingegebenen Bohnen das Sollgewicht erreicht, dass eine Steuervorrichtung (72) an die elektronische Waage angeschlossen ist, dass die Steuervorrichtung so ausgebildet ist, dass sie bei Empfang des ersten Signals den Antrieb (57) der ersten Klappe (22) der Kammer (20) zur Aufnahme der Bohnen aus dem Grobdosierkanal (15) veranlasst, die erste Klappe zu schliessen, dass sie bei Empfang des zweiten Signals den Antrieb (57) der zweiten Klappe (23) der Kammer (21) zur Aufnahme der Bohnen aus dem Feindosierkanal (16) veranlasst, die zweite Klappe (23) zu schliessen,
und den Antrieb (63) zum Auseinanderschwenken der Wiegeschale einschaltet, und dass sie nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Einschalten des Antriebes der Wiegeschale demselben zum Schliessen der Wiegeschalenhälften, den Kolben (38) zum Nachstopfen und die Antriebe (57) der ersten und zweiten Klappe zum Schliessen derselben veranlasst.
Die Erfindung betrifft eine Maschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Das Einfüllen von Bohnen in Behälter, z.B. Konservendosen, wird häufig noch aus halbautomatische Weise durchgeführt, wobei die Bohnen auf einem Förderband einem Vordosierkarusell zugeführt werden. Auf manuelle Weise werden die Bohnen möglichst gleichmässig auf dem Förderband verteilt, um zu erreichen, dass jedem Element des Vordosierungskarussells volumenmässig gleich viele Bohnen zugeführt werden. Die volumenmässig vorsortierten Bohnen gelangen durch einen Trichter in die abzufüllenden Konservendosen, wobei die Bohnen mittels eines Stopfkolbens, der sich längs der Trichterachse bewegt, nachgestopft werden. Nach dem Abfüllen der Konservendosen wird jede von Hand auf eine Waage gestellt und durch Zugabe oder Wegnahme von Bohnen das Sollgewicht erzielt.
Dieses halbautomatische Einfüllen der Bohnen erfordert relativ viele Arbeitskräfte und obwohl die Personen, welche die Bohnen berühren, Handschuhe tragen, ist diese Art des Einfüllens unhygienisch und unrationell.
Es ist schon eine Maschine zum Einfüllen von Bohnen in Konservendosen vorgeschlagen worden, bei welcher Maschine die Bohnen in einer Trommel mit einem schraubenlinienförmigen Leitblech weitergefördert und in die Konservendosen abgefüllt werden. Dabei wird jeder Konservendose volumenmässig möglichst ein gleicher Anteil an Bohnen zugeführt. Das Gewicht der Bohnen wird erst nach dem Einfüllen festgestellt und je nach dem festgestellten Wert, wie oben schon erwähnt, werden Bohnen hinzugefügt oder entfernt.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher die vorstehend genannten Nachteile nicht anhaften und die vollautomatisch arbeitet.
Die erfindungsgemässe Maschine ist durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gekennzeichnet.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer Maschine zum Einfüllen von Bohnen in Konservendosen in vereinfachter Darstellung,
Fig. 2 die vereinfachte Seitenansicht einer Einrichtung zum Dosieren und Ausrichten der Bohnen vor dem Einfüllen in die Konservendosen, in einem grösseren Massstab gezeichnet, welche Einrichtung einen Teil der Maschine gemäss der Fig. list,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III bis III der Fig. 2 und
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV bis IV der Fig. 2.
Die in der Fig. 1 vereinfacht dargestellte Maschine zum Einfüllen von Bohnen in Konservendosen umfasst eine Aufnahmeeinrichtung 1 und eine Zuführeinrichtung 2, welche Einrichtungen auf einer Bühne 3 angeordnet sind. Die Bühne 3 wird durch im Boden 4 verankerte Stützen 5 getragen. Unterhalb der Bühne 3 ist eine Einrichtung 6 zum Dosieren und Ausrichten der Bohnen vor dem Einfüllen in die Konservendosen sowie eine eigentliche Abfülleinrichtung 7 angeordnet, welche auf dem Boden 4 steht.
Die in die Konservendosen 8 abzufüllenden Bohnen werden in einen Auffangbehälter 9 der Aufnahmeeinrichtung 1 eingeschüttet. Mittels einem nur vereinfacht dargestellten Förderband 10 gelangen die Bohnen an einem Flussbegrenzer 11 vorbei zu einer Egalisiervorrichtung 12. Der Flussbegrenzer l l, der ein vertikal beweglicher Schieber sein kann, sorgt dafür, dass pro Zeiteinheit nur diejenige mittlere Menge an Bohnen der Zuführeinrichtung 2 zugeführt werden, welche Menge die Maschine während dieser Zeiteinheit in die Konservendosen 8 abzufüllen vermag. Die Egalisiervorrichtung 12 umfasst vorzugsweise eine Trommel mit nicht dargestellten radial vorstehenden Fingern, welche Trommel sich bezogen auf die Fig. 1 im Uhrzeigersinn dreht. Die Egalisiervorrichtung 12 sorgt dafür, dass die Bohnen in gleichmässiger Menge und vorzugsweise grösstenteils in der Förder
richtung ausgerichtet der Zuführeinrichtung 2 übergeben werden.
Die Zuführeinrichtung 2 weist zwei Stufen 13 und 14 mit je einem Grobdosierkanal 15 und einem Feindosierkanal 16 auf, siehe Fig. 2 und 3. Diese Kanäle werden durch vorzugsweise je zwei Winkelprofile mit V-förmigem Querschnitt gebildet. Die Kanäle der ersten Stufe 13 werden durch einen Vibrator 17 und die Kanäle der zweiten Stufe 14 durch einen weiteren Vibrator 18 in ihrer Längsrichtung hin und her geschüttelt, so dass die Bohnen im wesentlichen parallel zur Längsachse der Kanäle ausgerichtet einer unterhalb der Ausgänge der Dosierkanäle 15 und 16 der zweiten Stufe 14 angeordneten Vordosiervorrichtung 19 übergeben werden.
Die Vordosiervorrichtung 19, die mit Bezug auf die Fig. 3 weiter unten näher beschrieben ist, besitzt zwei Kammern 20 und 21, deren Böden durch je eine Klappe 22 bzw. 23 gebildet werden. Mit diesen Klappen kann der Weitertransport der Bohnen kurzzeitig gestoppt werden, ohne dass der Fluss der Bohnen in den Dosierkanälen gestoppt bzw. unterbrochen werden muss. Dadurch wird ein kontinuierlicher Fluss der Bohnen in den Dosierkanälen erreicht, was sich sehr günstig auf die gerichtete Führung der Bohnen auswirkt.
In der Bühne 3 ist eine Aussparung 24 vorhanden, in die hinein sich ein abgekröpfter Ausleger 25 erstreckt. Am Ausleger 25 ist die Vordosiereinrichtung in Richtung 19 und eine elektronische Waage 26 mit einer Wiegezelle 27 befestigt. An einem Lastarm 28 der Wiegezelle ist eine zweiteilige Wiegeschale 29 angeordnet, die sich unterhalb der Vordosiervorrichtung befindet. Die Wiegeschale 29 ist weiter unten mit Bezug auf die Fig. 3 näher beschrieben. Unterhalb der Wiegeschale 29 befindet sich ein Auslauftrichter 31, durch welche die in der Wiegeschale abgewogenen Bohnen in einen Einfülltrichter 31 der Abfülleinrichtung 7 gelangen. Die elektronische Waage 26, die Wiegeschale 29, die Vordosiervorrichtung 19 und der Auslauftrichter 30 bilden zusammen die erfindungsgemässe Einrichtung zum Dosieren und Ausrichten der Bohnen vor dem Einfüllen in die Konservendosen 8.
Die Abfülleinrichtung 7 besitzt einen mit Platten abgedeckten Rahmen 32, welcher über Füsse 33 auf dem Boden 4 ruht. Am Rahmen 32 ist ein abgewinkelter Ständer 34 befestigt. Mit diesem ist der Einfülltrichter 3 1 über eine Parallelführung 35 verbunden.
Aus der Fig. 2, die einen Teil der Maschine gemäss der Fig. 1 in einem grösseren Massstab und mit mehr Einzelheiten zeigt, ist ersichtlich, dass am abgewinkelten Ende des Trägers 34 ein hydraulischer Zylinder 36 befestigt ist. An der Kolbenstange 37 des Zylinders36 ist ein Kolben 38 zum Nachstopfen der Bohnen in die sich unterhalb des Ausganges des Einfülltrichters 31 befindliche Konservendose 8' angeordnet.
Auf der Oberseite des Rahmens 32 sind eine erste aus Rollen 39 gebildete Förderbahn zum Zuführen der leeren Konservendosen 8 und eine zweite aus Rollen 40 gebildete Förderbahn zum Wegfördern der mit Bohnen gefüllten Konservendosen 8" gelagert. Diese Förderbahnen erstrecken sich längs der senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 und 2 stehenden Geraden, d.h. es sind je eine Vielzahl von Rollen 39 und 40 hintereinander angeordnet. Aus diesem Grunde sind von den beiden Förderbahnen nur je die vorderste Rolle sichtbar.
In der Fig. 4 sind die Rollen der Förderbahnen nicht dargestellt, es sind lediglich der besseren Übersicht wegen die auf den Förderbahnen befindlichen Konservendosen 8 und 8' gezeichnet.
Zwischen den beiden durch die Rollen 39 und 40 gebildeten Förderbahnen befindet sich ein Schaltstern 41 mit beispielsweise vier Aussparungen 42 zur Aufnahme derjenigen Konservendose 8', die zum Einfüllen der Bohnen unterhalb den Ausgang des Einfülltrichters 31 verbracht wird. Eine Antriebswelle 43 erstreckt sich durch eine hohle Stütze 44 in das Innere des Rahmens 33, wo sich ein nicht dargestellter An trieb für den Schaltstern 41 befindet.
Auf der durch die Rollen 39 gebildeten Förderbahn werden die leeren Konservendosen 8 bis zu einem Anschlag 45 herangebracht und mittels Stossstangen 46, die an einem längs einer Führungsstange 47 verschiebbaren Schlitten 48 befestigt sind, in eine der Aussparungen 42 des Schaltsternes 41 gestossen werden, siehe Fig. 4. Der nur in der Fig. 1 sichtbare Schlitten 48 wird durch einen nicht dargestellten im Rahmen 32 untergebrachten Antrieb über eine Kupplungsstange 49 und einen Hebel 50 hin und her bewegt. Nach jedem Einfüllvorgang wird der Schaltstern 41 um 90 , bezogen auf die Fig. 4, im Uhrzeigersinn gedreht, so dass eine der leeren Konservendosen 8 in die Füllstellung und die eben zuvor gefüllte Konservendose 8' von der Füllstellung zur zweiten, durch die Rollen 40 gebildeten Förderbahn verbracht werden.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III bis III der Fig. 1, d.h. im wesentlichen einen Schnitt durch die Vordosiervorrichtung 19 und durch die Wiegeschale 29. Mit Ausnahme der in der Frontansicht erkennbaren Ausgängen der Dosierkanäle 15 und 16 der zweiten Stufe 14 der Zuführeinrichtung 2 sowie einem Teil der Bühne 3 sind, der besseren Übersicht wegen, in der Fig. 3 keine weiteren Teile der Maschine nach Fig. 1 dargestellt. Die Vordosiervorrichtung umfasst ein Rohrstück 51 mit rechteckigem Querschnitt. Der Innenraum des Rohrstückes 51 ist durch eine Scheidewand 52 in die zwei ungleich grossen, schon erwähnten Kammern 20 und 21 unterteilt. Die grössere Kammer 20 ist durch die Klappe 22 verschliessbar und unterhalb dem Ausgang des Grobdosierkanals 15 angeordnet.
Die kleinere Kammer 21 ist durch die Klappe 23 verschliessbar und unter dem Ausgang des Feindosierkanals 16 angeordnet. Jede Klappe ist um eine eigene Antriebswelle 53 bzw. 54 schwenkbar, die sich quer durch das Rohrstück 51 erstrecken. An einem Ende der Antriebswellen 53 und 54 ist je ein Ritzel 55 ausgesetzt, von denen nur eines in der Fig. 2 sichtbar ist. Das Ritzel 55 kämmt eine als Zahnstange ausgebildete Kolbenstange 56 eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 57. Obwohl in der Fig. 2 nur einer der Zylinder sichtbar ist, zum unabhängigen Betätigen der Klappen 22 und 23 für jede ein eigener Zylinder vorgesehen. In der Ruhestellung der Zylinder 57 sind die Klappen 22 und 23 in der Offenstellung, wie dies in der Fig.
3 strichpunktiert dargestellt ist.
Mit dem Lastarm 28 der Wiegezelle 26 ist ein Rahmen 58 starr verbunden. Quer durch diesen Rahmen erstrecken sich zwei Wellen 59 und 60, an denen je eine Wiegeschalenhälfte 61 bzw. 62 befestigt sind. Mittels eines, nur in den Fig. 1 und 2 sichtbaren Antriebes 63, der vorzugsweise ein elektromagnetischer Antrieb ist, können die beiden Wiegeschalenhälften auseinanderbewegt werden, wie dies in der Fig. 3 strichpunktiert dargestellt ist. Somit fallen in der Wiegeschale 29 abgewogene Bohnen in den sich unter der Wiegeschale 29 befindlichen Auslauftrichter 30.
Der Auslauftrichter 30 ist mit einem Winkel 64, welcher zwischen zwei Seitenwänden 65 und 66 des Ständers 34 angeordnet und an diesen Seitenwänden befestigt ist, starr verbunden. Es ist Aufgabe des Auslauftrichters 30 dafür zu sorgen, dass die aus der geöffneten Wiegeschale 29 fallenden Bohnen, die sich im wesentlichen in einer horizontalen Lage befinden so umzulenken, dass die Bohnen in einer zur Fallinie des Einfülltrichters 31 gerichteten Lage in diesen gelangen, um dann durch den Einfülltrichter 31 in vertikaler Lage in die Konservendosen 8' verbracht zu werden. Zum Umlenken der Bohnen von der horizontalen Lage in eine zur Fallinie des Einfülltrichters 31 parallele Lage ist im Auslauftrichter 30 ein Leitblech 67 vorgesehen.
Das Leitblech erstreckt sich vom Eingang des Auslauftrichters 30 und vom Bereich des einen Endes der Wiegezelle 29 aus schräg nach unten gegen jenen Wandteil des Auslauftrichters 30, der sich unter der Wiegezelle 29 befindet.
Der hydraulische Zylinder 36 mit dem Kolben 38 zum Nachstopfen der Bohnen ist durch ein Schutzblech 68 abgedeckt, das innerhalb des Auslauftrichters 30 angeordnet ist.
Das Schutzblech 68 verhindert, dass die durch den Auslauftrichter 30 fallenden Bohnen am unteren Ende des Zylinders 36 oder am Kolben 38 anstossen und eine Verstopfung verursachen. Darüber hinaus schützt das Schutzblech 68 den Zylinder 36 vor dem Wasser, das zu Reinigungszwecken von oben in die Maschine eingegeben wird. Ein weiteres Schutzblech 69 ist zwischen der elektronischen Waage 26 und der Wiegeschale 29 angeordnet, um die elektronische Waage vor Schmutz und Wasser zu schützen.
Nachstehend ist die Funktion der oben beschriebenen Maschine dargestellt. Die Bohnen werden in den Auffangbehälter 9 der Aufnahmeeinrichtung 1 eingegeben und durch diese in einem gleichmässigen, durch den Begrenzer 11 einstellbaren Fluss der ersten Stufe 13 der Zuführvorrichtung 2 übergeben. Von der ersten Stufe 13 gelangen die Bohnen in den Grobdosierkanal 15 und in den Feindosierkanal 16 der zweiten Stufe 14 der Zuführvorrichtung 2. Der Querschnitt der Dosierkanäle ist V-förmig zum Zwecke, dass die Bohnen in allgemeiner Längsrichtung entlang der Dosierkanäle gefördert werden. Im Grobdosierkanal 15, dessen Querschnittsfläche grösser ist als jene des Feindosierkanals 16 liegen die Bohnen wohl aufgerichtet, aber in mehreren Lagen übereinander, während im Feindosierkanal die einzelnen Bohnen nacheinander gefördert werden.
Vom Ausgang der Dosierkanäle fallen die Bohnen durch die Vordosiervorrichtung 19 hindurch in die geschlossene Wiegeschale 29, weil die Klappen 22 und 23 der Vordosiervorrichtung 19 geöffnet sind. Da die Bohnen bereits in der Förderrichtung der Dosierkanäle ausgerichtet sind, fallen sie in geordneter Weise durch die Vordosiervorrichtung 19 in die Wiegeschale 29. Die überwiegende Anzahl der Bohnen wird daher in der Wiegeschale 29, die durch einen Doppelpfeil 70 angedeutete Lage einnehmen, siehe Fig. 2. In der Darstellung der Wiegeschale 29 in der Fig. 3 erstrecken sich die eingegebenen Bohnen im wesentlichen senkrecht zur Zeichnungsebene.
Wenn das Gewicht der in die Wiegeschale 29 eingegebenen Bohnen etwa 80% des Sollwertes erreicht, so erzeugt die elektronische Waage 26 ein erstes Signal, das über einen Leiter 71 einer Steuervorrichtung 72 zugeführt wird. Daraufhin erzeugt die Steuervorrichtung ein erstes Steuersignal, das über einen Leiter 73 einem Magnetventil 74 zugeleitet wird, das in einer Rohrleitung 75 eingesetzt ist. Das erste Steuersignal bewirkt, dass das Magnetventil 74 geöffnet und dem Zylinder 57 zum Schliessen der Klappe 22 der Vordosiervorrichtung 19 von einer nicht gezeichneten Druckquelle ein Druckmittel zugeführt wird. Die durch den Grobdosierkanal 15 geförderten Bohnen gelangen nicht mehr in die Wiegeschale 29, sondern werden in der grösseren Kammer 20 der Grobdosiervorrichtung 19 bis auf weiteres gespeichert.
Wenn danach über den Feindosierkanal 16 zum Erreichen des Sollgewichtes genügend Bohnen der Wiegeschale 29 zugeführt worden sind, erzeugt die elektronische Waage 26 ein zweites Signal, das über einen Leiter 76 der Steuervorrichtung 73 zugeführt wird. Daraufhin legt die Steuervorrichtung 72 über einen Leiter 77 ein zweites Steuersignal an ein in einer Rohrleitung 78 angeordnetes Magnetventil 79 öffnet sich und dem Zylinder 57, welcher der Klappe 23 der Vordosiervorrichtung 19 zugeordnet ist, wird von der genannten Druckquelle ein Druckmittel zugeführt, so dass auch die Klappe 23 geschlossen wird. Nunmehr ist die Zufuhr von Bohnen zur Wiegeschale 29 vollkommen unterbrochen und die durch den Feindosierkanal 16 geförderten Bohnen werden in der kleinen Kammer 21 der Vordosiervorrichtung 19 gespeichert.
Das zweite Steuersignal wird auch dem Antrieb 63 der Wiegeschale 29 über einen Leiter 80 zugeführt. Dieser Leiter 80 ist zumindest teilweise flexibel, um den Wiegevorgang nicht zu stören. Der Antrieb 63 umfasst vorzugsweise einen Elektromagneten, welcher bei Erregung durch das zweite Steuersignal die beiden Wiegeschalenhälften 61 und 62 auseinanderklappt, so dass die im wesentlichen horizontal ausgerichteten und abgewogenen Bohnen in den Auslauftrichter 30 fallen.
Die Ausbildung der Wiegeschalen 61 und 62 nach der Fig.
3 gibt Gewähr dafür, dass sich keine Bohnen in den auseinandergeklappten Wiegeschalenhälften verfangen und steckenbleiben können.
Beim Fallen der horizontal ausgerichteten Bohnen treffen die einen Enden derselben auf das Leitblech 67 auf, so dass die Bohnen in die Fallinie des Auslauftrichters 30 umgelenkt werden und in dieser Lage vom Auslauftrichter 30 in den Einfülltrichter 31 gelangen.
Im verengten Bereich des Einfülltrichters 31 werden die Bohnen vollends im wesentlichen in die vertikale Lage gebracht und gelangen so in die unterhalb des Ausganges des Einfülltrichters 30 befindliche Konservendose 8'.
Um sicher zu sein. dass alle abgewogenen Bohnen in die Konservendosen 8' gelangen. erzeugt die Steuervorrichtung 72 vorzugsweise nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Auftreten des zweiten Steuersignals ein drittes Steuersignal, das über einen Leiter 81 einem in einer Rohrleitung 82 eingesetzten Magnetventil 83 zugeleitet wird, um den Zylinder 36 zum Betätigen des Kolbens 38 ein Druckmittel von der bereits genannten Druckquelle zuzuführen. Beim Abwärtsbewe gen des Kolbens 38 werden alle jene abgewogenen Bohnen, welche noch nicht ganz in die Konservendose 8' gelangt sind, in diese hineingestopft. Beim Stopfvorgang wird der Kolben 38 so weit abgesenkt, dass er einige Millimeter in die Konservendose 8' eindringt.
Gleichzeitig mit dem Auftreten des dritten Steuersignals verschwindet das zweite Steuersignal, was bewirkt, dass die beiden Waagschalenhälften 61 und 62 zusammengeklappt werden und eine geschlossene Wiegeschale bilden. Das Verschwinden des zweiten Steuersignals bewirkt weiter, dass der Antrieb 57 die Klappe 23 der kleinen Kammer 21 der Vordosiervorrichtung 19 öffnet, so dass die darin gespeicherten Bohnen in die Wiegeschale 29 fallen. Unmittelbar danach schaltet die Steuervorrichtung 72 auch das erste Steuersignal auf dem Leiter 73 ab, so dass auch die Klappe 22 der grösseren Kammer 20 der Vordosiervorrichtung 19 geöffnet wird, damit die darin gespeicherten Bohnen in die Wiegeschale 29 fallen.
Nunmehr gelangen wieder alle durch die Dosierkanäle 15 und 16 geförderten Bohnen direkt in die Wiegeschale 29 bis die elektrische Waage 26 wie weiter oben beschrieben das erste Signal erzeugt, wenn die eingegebene Menge an Bohnen etwa 80% des Sollgewichtes erreicht hat.
Unmittelbar nach dem Verschwinden des dritten Steuersignals auf dem Leiter 81 wird durch die Steuervorrichtung 72 ein Steuerimpuls auf den nur teilweise gezeichneten Leiter 84 abgegeben, welcher Steuerimpuls den nicht dargestellten Antrieb des Schaltsternes 41 veranlasst denselben um 90" weiter zu drehen, wodurch die eben gefüllte Konservendose 8' auf die durch die Rollen 40 gebildete Förderbahn und eine leere Konservendose 8 von der durch die Rollen 39 gebildeten Förderbahn unter den Ausgang des Einfülltrichters 31 gelangen.
Der grosse Vorteil der oben beschriebenen Maschine mit der Einrichtung zum Dosieren und Ausrichten der Bohnen vor dem Einfüllen in die Konservendosen ist, dass die Boh nen von keiner Bedienungsperson berührt werden, und dass das Einfüllgewicht in die Konservendosen mit grosser Genauig keit und automatisch eingehalten werden kann. Um dieses Ziel zu erreichen trägt das bereits vorsortierte Einbringen der Bohnen in die Wiegeschale 29, d.h. die Bohnen nehmen bereits in der Wiegeschale mehrheitlich dieselbe Richtung ein, wesentlich bei. Eine wesentliche Funktion hat die als Zwischenspeicher wirkende Vordosiervorrichtung 19.
Sie trägt zur Erhöhung der Einfüllgeschwindigkeit bei, ohne dass dadurch die Vorsortierung der Bohnen in die gewünschte Stellung leidet, indem nicht nur die während dem Entleervorgang der Wiegeschale durch die Dosierkanäle geforderten Bohnen speichert, sondern diese Bohnen auch in der gewünschten Lage speichert. Die Vordosiervorrichtung 19 ermöglicht es, dass die Dosierkanäle kontinuierlich und ungehindert arbeiten können, was eine Gewähr dafür ist, dass die meisten Bohnen in der gewünschten Lage gefördert werden. Jegliches Stoppen des Flusses der Bohnen in den Dosierkanälen hätte unweigerlich eine Desorientierung der Bohnen zur Folge.
Als Alternative zur oben beschriebenen Vordosiervorrichtung 19 wäre es möglich, das Förderband 10 und die Vibratoren 12 und 18 während dem Entleervorgang der Wiegeschale 28 zu stoppen oder zumindest zu bremsen. Dies ergäbe einen Zeitverlust und einen Mehraufwand an Energie, weil der ganze Fördermechanismus abgebremst und wieder beschleunigt werden müsste.
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PATENT CLAIMS
1.Machine for filling beans into containers, with a device for metering and aligning the beans before filling them into the containers, a coarse metering channel, a fine metering channel, a filling funnel for guiding the beans into the containers and a piston that can move along the axis of the filling funnel for replenishing the beans into the containers, the metering device having an electronic scale with a weighing bowl which is arranged below the outlets of the coarse and fine metering channels, characterized in that below the weighing bowl an outlet funnel (30) opening into the filling funnel (31) ) is arranged that a plate-shaped guide element (67) is present within the discharge funnel,
which extends obliquely downwards from the entrance of the discharge funnel and from the area of one end of the weighing bowl for deflecting the beans falling from the weighing bowl into the fall line of the discharge funnel, that between the outlets of the metering channels (15, 16) and the weighing bowl (29) a Predosing device (19) is arranged with a rectangular cross-section, that within the predosing device there is a partition (52) for forming a chamber (20) for the coarsely dosed beans and another chamber (21) for the finely dosed beans, and that the chambers each have one Flap (22, 23) can be closed.
2. Machine according to claim 1, characterized in that the weighing bowl is in two parts, that the two weighing bowl halves (61, 62) can be pivoted apart about axes of rotation (59, 60) arranged on the upper longitudinal edges of the side walls, and that the cross section through the closed weighing bowl for receiving the beans is rectangular parallel to the axes of rotation.
3. Machine according to claim 2, characterized in that those wall parts which form the bottom of the closed weighing bowl enclose an angle of at most 1500.
4. Machine according to claim 2, characterized in that a drive (63) for pivoting apart or folding together the weighing pan halves (61, 62) is provided on the weighing pan.
5. Machine according to claim 4, characterized in that the electronic scale (26) is designed so that it generates a first signal when the weight of the beans placed in the weighing bowl reaches about 80% of the target weight, and generates a second signal, when the weight of the beans entered into the weighing bowl reaches the target weight, that a control device (72) is connected to the electronic scales, that the control device is designed such that, when the first signal is received, the drive (57) of the first flap (22 ) the chamber (20) for receiving the beans from the coarse metering channel (15) causes the first flap to close, so that when the second signal is received, the drive (57) of the second flap (23) of the chamber (21) for receiving the Beans from the fine metering channel (16) causes the second flap (23) to close,
and turns on the drive (63) for pivoting the weighing pan apart, and that after a certain period of time after switching on the drive of the weighing pan it closes the weighing pan halves, the piston (38) for refilling and the drives (57) of the first and second flaps to close the same.
The invention relates to a machine according to the preamble of claim 1.
Filling beans into containers, e.g. Tin cans, is often carried out in a semi-automatic manner, with the beans being fed to a pre-metering carousel on a conveyor belt. The beans are distributed manually as evenly as possible on the conveyor belt in order to ensure that each element of the predosing carousel is supplied with the same number of beans in terms of volume. The beans, which are presorted in terms of volume, pass through a funnel into the cans to be filled, the beans being replenished by means of a stuffing piston that moves along the funnel axis. After filling the cans, each can is placed on a scale by hand and the target weight is achieved by adding or removing beans.
This semi-automatic filling of the beans requires a relatively large number of workers and although the persons who touch the beans wear gloves, this type of filling is unsanitary and inefficient.
A machine for filling beans into cans has already been proposed, in which machine the beans are conveyed onward in a drum with a helical guide plate and filled into the cans. Each tin can is given an equal proportion of beans in terms of volume. The weight of the beans is only determined after filling and depending on the determined value, as already mentioned above, beans are added or removed.
It is the object of the invention to create a machine of the type mentioned at the beginning which does not adhere to the disadvantages mentioned above and which works fully automatically.
The machine according to the invention is characterized by the characterizing part of patent claim 1.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example.
Show it:
1 shows the side view of a machine for filling beans into cans in a simplified representation,
2 shows the simplified side view of a device for dosing and aligning the beans before filling them into the cans, drawn on a larger scale, which device is part of the machine according to FIG.
3 shows a section along the line III to III in FIGS
FIG. 4 shows a section along the line IV to IV in FIG. 2.
The machine shown in simplified form in FIG. 1 for filling beans into cans comprises a receiving device 1 and a feeding device 2, which devices are arranged on a stage 3. The stage 3 is supported by supports 5 anchored in the floor 4. A device 6 for dosing and aligning the beans before they are filled into the cans, as well as an actual filling device 7, which stands on the floor 4, is arranged below the stage 3.
The beans to be filled into the cans 8 are poured into a collecting container 9 of the receiving device 1. By means of a conveyor belt 10, shown only in simplified form, the beans pass a flow limiter 11 to an equalizing device 12. The flow limiter 11, which can be a vertically movable slide, ensures that only the average amount of beans per unit of time is fed to the feed device 2, what amount the machine is able to fill into the cans 8 during this time unit. The equalizing device 12 preferably comprises a drum with radially protruding fingers (not shown), which drum rotates clockwise with respect to FIG. 1. The leveling device 12 ensures that the beans are in an even quantity and preferably mostly for the most part in the conveyor
aligned direction of the feeder 2 are transferred.
The feed device 2 has two steps 13 and 14 each with a coarse metering channel 15 and a fine metering channel 16, see FIGS. 2 and 3. These channels are preferably formed by two angle profiles each with a V-shaped cross section. The channels of the first stage 13 are shaken back and forth in their longitudinal direction by a vibrator 17 and the channels of the second stage 14 by a further vibrator 18, so that the beans are aligned essentially parallel to the longitudinal axis of the channels one below the outlets of the metering channels 15 and 16 of the second stage 14 arranged predosing device 19 are transferred.
The predosing device 19, which is described in more detail below with reference to FIG. 3, has two chambers 20 and 21, the bases of which are each formed by a flap 22 and 23, respectively. With these flaps, the further transport of the beans can be stopped briefly without the flow of beans in the metering channels having to be stopped or interrupted. As a result, a continuous flow of the beans in the metering channels is achieved, which has a very favorable effect on the directional guidance of the beans.
In the stage 3 there is a recess 24 into which a cranked arm 25 extends. The pre-metering device in direction 19 and an electronic scale 26 with a weighing cell 27 are fastened to the boom 25. A two-part weighing pan 29 is arranged on a load arm 28 of the weighing cell and is located below the pre-metering device. The weighing pan 29 is described in more detail below with reference to FIG. 3. Below the weighing pan 29 there is an outlet funnel 31 through which the beans weighed in the weighing pan reach a filling funnel 31 of the filling device 7. The electronic scales 26, the weighing bowl 29, the pre-metering device 19 and the discharge funnel 30 together form the device according to the invention for metering and aligning the beans before they are filled into the cans 8.
The filling device 7 has a frame 32 covered with plates, which rests on the floor 4 via feet 33. An angled stand 34 is attached to the frame 32. The filling funnel 3 1 is connected to this via a parallel guide 35.
From FIG. 2, which shows part of the machine according to FIG. 1 on a larger scale and in more detail, it can be seen that a hydraulic cylinder 36 is attached to the angled end of the carrier 34. On the piston rod 37 of the cylinder 36 there is a piston 38 for replenishing the beans into the can 8 'located below the outlet of the filling funnel 31.
On the upper side of the frame 32 are a first conveyor track formed from rollers 39 for feeding the empty cans 8 and a second conveyor track formed from rollers 40 for conveying away the cans 8 "filled with beans. These conveyor tracks extend along the plane perpendicular to the plane of the drawing in FIG 1 and 2 standing straight lines, ie a plurality of rollers 39 and 40 are arranged one behind the other, for this reason only the foremost roller of the two conveyor tracks is visible.
The rollers of the conveyor tracks are not shown in FIG. 4; the cans 8 and 8 'located on the conveyor tracks are only shown for better clarity.
Between the two conveyor tracks formed by the rollers 39 and 40 there is a star switch 41 with, for example, four recesses 42 for receiving that can 8 'which is brought below the outlet of the hopper 31 to fill the beans. A drive shaft 43 extends through a hollow support 44 into the interior of the frame 33, where an unillustrated drive for the star switch 41 is located.
On the conveyor track formed by the rollers 39, the empty cans 8 are brought up to a stop 45 and pushed into one of the recesses 42 of the star switch 41 by means of push rods 46, which are fastened to a slide 48 that can be moved along a guide rod 47, see Fig 4. The slide 48, which is only visible in FIG. 1, is moved back and forth by a drive, not shown, accommodated in the frame 32 via a coupling rod 49 and a lever 50. After each filling process, the star switch 41 is rotated 90 clockwise with respect to FIG. 4, so that one of the empty cans 8 is in the filling position and the can 8 'that was just filled from the filling position to the second is formed by the rollers 40 Conveyor track are brought.
Fig. 3 shows a section along the line III to III of Fig. 1, i. essentially a section through the pre-metering device 19 and through the weighing bowl 29. With the exception of the outlets of the metering channels 15 and 16 of the second stage 14 of the feed device 2 and part of the stage 3, which can be seen in the front view, in FIG 3 no further parts of the machine according to FIG. The predosing device comprises a pipe section 51 with a rectangular cross section. The interior of the pipe section 51 is divided by a partition 52 into the two chambers 20 and 21 of different sizes, already mentioned. The larger chamber 20 can be closed by the flap 22 and is arranged below the outlet of the coarse metering channel 15.
The smaller chamber 21 can be closed by the flap 23 and is arranged below the outlet of the fine metering channel 16. Each flap can be pivoted about its own drive shaft 53 or 54 which extend transversely through the pipe section 51. At one end of the drive shafts 53 and 54 a pinion 55 is exposed, only one of which is visible in FIG. The pinion 55 meshes with a piston rod 56, designed as a rack, of a hydraulic or pneumatic cylinder 57. Although only one of the cylinders is visible in FIG. 2, a separate cylinder is provided for each independent actuation of the flaps 22 and 23. In the rest position of the cylinders 57, the flaps 22 and 23 are in the open position, as shown in FIG.
3 is shown in phantom.
A frame 58 is rigidly connected to the load arm 28 of the load cell 26. Two shafts 59 and 60 extend transversely through this frame, to each of which a weighing pan half 61 and 62 are fastened. By means of a drive 63, which is only visible in FIGS. 1 and 2 and which is preferably an electromagnetic drive, the two weighing pan halves can be moved apart, as shown in phantom in FIG. Thus, beans weighed in the weighing bowl 29 fall into the discharge funnel 30 located under the weighing bowl 29.
The discharge funnel 30 is rigidly connected to an angle 64 which is arranged between two side walls 65 and 66 of the stand 34 and is fastened to these side walls. It is the task of the discharge funnel 30 to ensure that the beans falling out of the open weighing bowl 29, which are essentially in a horizontal position, are deflected so that the beans get into the filling funnel 31 in a position directed towards the fall line of the filling funnel 31 to be brought into the can 8 'by the funnel 31 in a vertical position. In order to divert the beans from the horizontal position into a position parallel to the line of fall of the filling funnel 31, a guide plate 67 is provided in the discharge funnel 30.
The guide plate extends from the inlet of the discharge funnel 30 and from the region of one end of the weighing cell 29 obliquely downward against that wall part of the discharge funnel 30 which is located below the weighing cell 29.
The hydraulic cylinder 36 with the piston 38 for replenishing the beans is covered by a protective plate 68 which is arranged inside the discharge funnel 30.
The protective plate 68 prevents the beans falling through the discharge funnel 30 from hitting the lower end of the cylinder 36 or the piston 38 and causing a blockage. In addition, the protective plate 68 protects the cylinder 36 from the water that is introduced into the machine from above for cleaning purposes. Another protective plate 69 is arranged between the electronic scales 26 and the weighing pan 29 in order to protect the electronic scales from dirt and water.
The function of the machine described above is shown below. The beans are introduced into the collecting container 9 of the receiving device 1 and are transferred by this to the first stage 13 of the feed device 2 in a uniform flow that can be adjusted by the limiter 11. From the first stage 13 the beans pass into the coarse metering channel 15 and into the fine metering channel 16 of the second stage 14 of the feed device 2. The cross section of the metering channels is V-shaped for the purpose that the beans are conveyed in a general longitudinal direction along the metering channels. In the coarse metering channel 15, the cross-sectional area of which is larger than that of the fine metering channel 16, the beans are probably upright, but in several layers one above the other, while the individual beans are conveyed one after the other in the fine metering channel.
From the exit of the metering channels, the beans fall through the pre-metering device 19 into the closed weighing bowl 29 because the flaps 22 and 23 of the pre-metering device 19 are open. Since the beans are already aligned in the conveying direction of the metering channels, they fall in an orderly manner through the pre-metering device 19 into the weighing bowl 29. The majority of the beans are therefore in the weighing bowl 29, which is in the position indicated by a double arrow 70, see Fig. 2. In the representation of the weighing bowl 29 in FIG. 3, the beans that have been entered extend essentially perpendicular to the plane of the drawing.
When the weight of the beans entered into the weighing bowl 29 reaches approximately 80% of the nominal value, the electronic balance 26 generates a first signal which is fed to a control device 72 via a conductor 71. The control device then generates a first control signal which is fed via a conductor 73 to a solenoid valve 74 which is inserted in a pipeline 75. The first control signal causes the solenoid valve 74 to open and a pressure medium to be supplied to the cylinder 57 for closing the flap 22 of the predosing device 19 from a pressure source (not shown). The beans conveyed through the coarse metering channel 15 no longer reach the weighing bowl 29, but are stored in the larger chamber 20 of the coarse metering device 19 until further notice.
When enough beans have then been fed to the weighing bowl 29 via the fine metering channel 16 to achieve the target weight, the electronic scale 26 generates a second signal which is fed to the control device 73 via a conductor 76. The control device 72 then applies a second control signal via a conductor 77 to a solenoid valve 79 arranged in a pipe 78 opens and the cylinder 57, which is assigned to the flap 23 of the predosing device 19, is supplied with a pressure medium from the pressure source mentioned, so that the flap 23 is closed. Now the supply of beans to the weighing bowl 29 is completely interrupted and the beans conveyed through the fine metering channel 16 are stored in the small chamber 21 of the predosing device 19.
The second control signal is also fed to the drive 63 of the weighing pan 29 via a conductor 80. This conductor 80 is at least partially flexible so as not to interfere with the weighing process. The drive 63 preferably comprises an electromagnet which, when excited by the second control signal, folds the two weighing bowl halves 61 and 62 apart, so that the essentially horizontally aligned and weighed beans fall into the discharge funnel 30.
The formation of the weighing bowls 61 and 62 according to FIG.
3 ensures that no beans can get caught in the unfolded weighing bowl halves and get stuck.
When the horizontally aligned beans fall, one of their ends hits the guide plate 67 so that the beans are deflected into the fall line of the discharge funnel 30 and in this position pass from the discharge funnel 30 into the filling funnel 31.
In the narrowed area of the filling funnel 31, the beans are completely brought into a substantially vertical position and thus get into the can 8 'located below the exit of the filling funnel 30.
To be sure. that all weighed beans go into the 8 'cans. the control device 72 generates a third control signal, preferably after a certain period of time after the occurrence of the second control signal, which is fed via a conductor 81 to a solenoid valve 83 inserted in a pipeline 82, in order to actuate the piston 38 a pressure medium of the already mentioned one Supply pressure source. When the piston 38 moves downwards, all of those weighed beans which have not yet fully reached the can 8 'are stuffed into it. During the stuffing process, the piston 38 is lowered so far that it penetrates a few millimeters into the can 8 '.
Simultaneously with the appearance of the third control signal, the second control signal disappears, which has the effect that the two weighing pan halves 61 and 62 are folded together and form a closed weighing pan. The disappearance of the second control signal also causes the drive 57 to open the flap 23 of the small chamber 21 of the predosing device 19, so that the beans stored therein fall into the weighing bowl 29. Immediately thereafter, the control device 72 also switches off the first control signal on the conductor 73, so that the flap 22 of the larger chamber 20 of the predosing device 19 is also opened so that the beans stored therein fall into the weighing bowl 29.
Now all of the beans conveyed through the metering channels 15 and 16 return directly to the weighing bowl 29 until the electrical scale 26 generates the first signal as described above when the entered amount of beans has reached about 80% of the target weight.
Immediately after the third control signal on the conductor 81 disappears, the control device 72 emits a control pulse on the only partially drawn conductor 84, which control pulse causes the drive (not shown) of the star switch 41 to rotate 90 "further, whereby the just filled tin can 8 ′ on the conveyor track formed by the rollers 40 and an empty tin can 8 from the conveyor track formed by the rollers 39 under the outlet of the filling funnel 31.
The great advantage of the machine described above with the device for dosing and aligning the beans before filling the cans is that the beans are not touched by any operator, and that the filling weight in the cans can be adhered to with great accuracy and automatically . In order to achieve this goal, the already presorted introduction of the beans into the weighing bowl 29, i. the beans are already mostly in the same direction in the weighing bowl, significantly more. The pre-metering device 19, which acts as an intermediate storage device, has an essential function.
It helps to increase the filling speed without affecting the pre-sorting of the beans in the desired position by not only storing the beans required through the dosing channels during the emptying process of the weighing bowl, but also storing these beans in the desired position. The pre-metering device 19 enables the metering channels to work continuously and unhindered, which is a guarantee that most of the beans are conveyed in the desired position. Any stopping of the flow of beans in the metering channels would inevitably result in a disorientation of the beans.
As an alternative to the predosing device 19 described above, it would be possible to stop the conveyor belt 10 and the vibrators 12 and 18 during the process of emptying the weighing bowl 28 or at least to brake them. This would result in a loss of time and an additional expenditure of energy, because the entire conveying mechanism would have to be slowed down and accelerated again.