DE1006782B

DE1006782B - Hydraulische Ruetteleinrichtung fuer Foerder- und Abfuellvorrichtungen an Verpackungsmaschinen und Abfuellanlagen

Info

Publication number: DE1006782B
Application number: DEH16904A
Authority: DE
Inventors: Theodor Jungmayr
Original assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Current assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Priority date: 1953-06-29
Filing date: 1953-06-29
Publication date: 1957-04-18

Description

Hydraulische Rütteleinrichtung für Förder- und Abfüllvorrichtungen an Verpackungsmaschinen und Abfüllanlagen Zum Übertragen von Kraft sind Vorrichtungen aus zwei oder mehreren miteinander durch Rohre verbundenen Kapseln mit nachgiebigen Wänden bekannt, die mit Hilfe eines eingeschlossenen gasförmigen oder flüssigen Mittel einseitig ausgeübte Kräfte oder Bewegungen weiterleiten.
Gegenüber den bekannten Kraftübertragungsvorrichtungen dieser Art bezieht sich die Erfindung auf hydraulische Einrichtungen zur Erzeugung von Rüttelschwingungen, die sowohl zum Fördern des Schüttgutes bei Abfüllanlagen als auch bei Verpackungsmaschinen zum Rütteln der teilweise oder ganz gefüllten Packungen zwecks Verdichtung des Füllgutes dienen.
Das Bestreben, diese ursprünglich nur mechanisch angetriebenen Rütteleinrichtungen möglichst leistungsfähig und trotzdem einfach und betriebssicher zu gestalten, führte zu den bekannten elektrischen Rüttlern deren Schwingungen durch Elektromagnete erzielt werden, die an Wechselstrom oder pulsierenden Gleichstrom angeschlossen sind. Derartige Rütteleinrichtungen arbeiten dementsprechend mit verhältnismäßig hoher Schwingungsfrequenz und kleinen Amplituden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei vielen Schüttgütern, beispielsweise bei Mehl u. dgl., bessere Ergebnisse zu erzielen sind, wenn Rüttelschwingungen verwendet werden, die niedrigere Frequenz und vor allem größere Amplituden aufweisen. Solche Schwingungen sind mit den genannten elektrischen Rüttlern nur sehr schwierig oder gar nicht zu erzielen, so daß man dazu übergegangen ist, unter anderem auch hydraulisch betätigte Rütteleinrichtungen zum Fördern oder Rütteln derartiger Schüttgüter anzuwenden. Mit diesen Einrichtungen lassen sich Schwingungen mit beliebig großen Amplituden erreichen, wobei die Frequenz in weiten Grenzen einstellbar ist.
Die bekannten hydraulischen Rütteleinrichtungen arbeiten in der Weise, daß mittels einer von einem Motor angetriebenen Kolbenpumpe rhythmische Druckstöße in einem eine Flüssigkeit enthaltenden Leitungssystem erzeugt werden, die wiederum über einen oder mehrere mit diesem System verbundene Kolben auf eine Förderrinne, Rüttelbahn od. dgl. übertragen und so in mechanische Schwingungen umgewandelt werden.
Diese Art von Rütteleinrichtungen erfordern naturgemäß eine verhältnismäßig große Anzahl von Bauteilen und sind daher sowohl in der Herstellung als auch im Zusammenbau dementsprechend teuer. Es hat sich ferner erwiesen, daß Undichtheiten an den beweglichen Teilen und dadurch bedingte Flüssigkeitsverluste, insbesondere nach längerem Gebrauch, in mehr oder weniger starkem Maße auftreten und in Verbindung mit dem Staub des Füllgutes zu starker Ver- schmutzung der betreffenden Maschinenteile führen; ein Umstand, der besonders bei Verpackungsmaschinen und Abfülleinrichtungen für Nahrungsmittel u. dgl. unbedingt zu vermeiden ist.
Die Erfindung bezweckt, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine hydraulische Rütteleinrichtung zu schaffen, die aus einfachen und verhältnismäßig wenigen Teilen aufgebaut ist, betriebssicher und unbedingt sauber arbeitet und deren Schwingungen sich in ihrer Frequenz und Amplitude weitgehend auf die gegebenen Verhältnisse einstellen lassen. Zu diesem Zwecke werden gemäß der Erfindung mittels einer regelbar angetriebenen Membranpumpe einfachster Art hydraulische Schwingungen in einem, mit der Pumpe verbundenen Rohrleitungssystem erzeugt, welches die Schwingungen zu einer oder mehreren Membranen weiterleitet, die ihrerseits diese hydraulischen Schwingungen in mechanische Schwingungen umwandeln und dieselben auf die zu rüttelnde Einrichtung übertragen.
Mittels dieses Schwingungssystems lassen sich ohne Schwierigkeiten Rüttelschwingungen erzeugen, deren Frequenz auch während des Betriebes beliebig eingestellt werden kann und deren Amplitude ebenfalls, wenn erforderlich, verschieden groß einzustellen ist.
Da das gesamte System nach außen vollkommen abgeschlossen ist und dabei keine gegeneinander beweglichen Teile abzudichten sind, werden Flüssigkeitsverluste und die sich daraus ergebenden, bereits erwähnten Nachteile sicher vermieden.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des hydraulischen Schwingungssystems gemäß der li:rfindung in der Anwendung zum Rütteln des Inhalts von Packungen; Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Membranpumpe, die die hydraulischen Schwingungen erzeugt; Fig. 3 stellt eine Rüttelmembran im Schnitt dar, die zur Übertragung der hydraulischen Schwingungen auf die zu rüttelnde Einrichtung dient; Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des hydraulischen Schwingungssystems in der Anwendung bei Rüttelrinnen zur Förderung von Schüttgut.
Das dargestellte Schwingungssystem besteht im wesentlichen aus einer Membranpumpe P, einer Rohrleitung R und einer oder mehreren Rüttelmembranen M.
Die Pumpe P setzt sich zusammen aus einer Nocken-oder Exzenterwelle 1, die durch einen nicht dargestellten, in seiner Drehzahl regelbaren Motor angetrieben wird, und einer aus Gummi od. dgl. bestehenden kappenförmigen Membran 2, die auf einen mit einer sich nach oben erweiternden Bohrung 3 versehenen zylindrischen Membranträger 4 aufgezogen und beispielsweise mittels einer Schelle 5 befestigt ist.
Die Übertragung der Hubbewegungen von der Exzenterwelle 1 auf die Membran 2 erfolgt vorzugsweise unmittelbar über ein Kugellager 6 (Fig. 2), das mit seinem äußeren Laufring 6a gegen eine auf der Membran 2 befestigte Druckplatte 7 anliegt.
Die Pumpe P ist über eine Rohrleitung R mit- einer oder mehreren Rüttelmembranen Ml, M2 usw. verbunden, die gemäß Fig. 3 dieselbe Form wie die Pumpenmembran 2 haben und auch in gleicher Weise auf Membranträgern 8 angebracht sind.
Bei dem in Fig.l gezeigten Anwendungsbeispiel für eine Rütteleinrichtung zum Rütteln von gefüllten Beutelpackungen B od. dgl. liegt die die Packungen B tragende Schiene 9 unmittelbar auf den Membranen Ml und M2 auf und wird dadurch in einer Ebene ge rüttelt, die senkrecht zur Längsachse der Schiene9 liegt. Die Schiene 9 kann auch durch Federkraft gegen die Membranen gedrückt werden.
Dasselbe System läßt sich jedoch auch zum Fördern von Schüttgut verwenden, wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt. In diesem Fall werden Schwingungen der Rüttelmembran M3 auf eine Rüttelrinne 10, die beispielsweise auf federnden Stutzen 11 gelagert ist, übertragen. Die Schwingungsebene kann, je nach den Erfordernissen, parallel zur Längsachse der Rinne oder in einem gewissen Winkel zu dieser gerichtet sein. Soll die Eigenfrequenz der Rüttelrinne, die unter Umständen zu unregelmäßigen Schwingungen führen kann, ausgeschaltet werden, so wird die Rinne 10 mittels des Winkels 12 zwangläufig zwischen zwei Rüttelmembranen M3 und Mg geführt, die über zwei Membranpumpen P und P1 betätigt werden. Diese Pumpen P und P1 stehen sich auf gleicher Ebene gegenüber und werden von einer gemeinsamen Exzenterwelle 1 angetrieben, so daß in beiden Rohrleitungen R und Rl der gleiche Schwingungsrhythmus herrscht bei einer gleichzeitigen Phasenverschiebung von 1800. Eine entsprechende Anordnung kann auch bei den Rüttelschienen 9 und anderen Rütteleinrichtungen vorliegender Art getroffen werden.
Die Einstellung der gewünschten Schwingungsfrequenz der Rütteleinrichtungen wird durch entsprechende Drehzahleinstellung des Antriebsmotors durchgeführt, während verschieden große Schwingungsamplituden sich gegebenenfalls dadurch einstellen lassen, daß entweder die Nocken oder Exzenter der Antriebswelle 1 ausgewechselt werden; oder die Welle 1 selbst mehr oder weniger von der Membran 2 abgedrückt wird.
Des weiteren können Verschiebenocken oder ähnliche im Maschinenbau bekannte Einrichtungen angewandt werden, die zur Verstellung des Hubs von derartigen Einrichtungen dienen.
Zur raschen und einfachen Füllung der Rohrleitungen mit Flüssigkeit dient eine Hilfspumpe PH (Fig. 1), die grundsätzlich in derselben Weise aufgebaut ist wie die Arbeitspumpe P, jedoch mit zusätzlichen Ein- und Auslaßventilen bekannter Art ausgerüstet ist. Diese Hilfspumpe PH steht einerseits mit einem Vorratsbehälter V und andererseits mit den Rohrleitungen R in Verbindung. Zweckmäßigerweise erfolgt die Betätigung der Hilfspumpe PH durch die gemeinsame Exzenterwelle 1. Um dies zu ermöglichen, wird die Hilfspumpe PH gegenüber der Arbeitspumpe P angeordnet, so daß durch gemeinsames Verschieben der beiden Pumpen P und PH oder der Exzenterwelle 1 nach links oder rechts, jeweils die eine oder die andere Pumpe arbeitet. Zur Ergänzung sei bemerkt, daß sowohl die Pumpen- als auch die Rüttelmembranen auch in jeder anderen Form und in jedem geeigneten Werkstoff ausgeführt sein können, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung verändert wird. Die im vorliegenden Beispiel beschriebene Form der Membran ist vor allem deshalb zu bevorzugen, weil sie bereits für andere Zwecke im Handel befindlich und einfach zu montieren ist und dadurch besondere Vorteile in der Herstellung und Reparatur derartiger Rütteleinrichtungen bietet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydraulische Rütteleinrichtung für Förder-und Abfüllvorrichtungen an Verpackungsmaschinen und Abfüllanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß an eine regelbar angetriebene Membranpumpe (P) eine allseits geschlossene, mit der Pumpe unmittelbar verbundene flüssigkeitsgefüllte Rohrleitung (R) angeschlossen ist, an der eine oder mehrere Membranen (M) angeordnet sind, welche die hydraulischen von der Pumpe erzeugten Schwingungen in mechanische Schwingungen umwandeln und diese auf die zu rüttelnden Einrichtungen (5, 10) übertragen.
2. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranpumpe (P) im wesentlichen aus einem zylindrischen, mit einer Bohrung (3) versehenen Membranträger (4) besteht, über den eine kappenförmige Membran (2) aus Gummi od. dgl. gezogen und befestigt ist, und die Membran (2) mittels einer Nocken- oder Exzenterwelle (i) in Schwingungen versetzt wird.
3. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelmembran (M) auf einem Membranträger (8) aufgezogen und befestigt ist, der ebenso wie die Membran (M) selbst in Form und Ausführung den entsprechenden Teilen (4 bzw. 2) der Pumpe (P) ähnlich ist.
4. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu rüttelnden Einrichtungen, wie Rüttelschienen (9), auf einer oder mehreren Rüftelmembranen (M) lose aufliegend angeordnet sind.
5. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu rüttelnden Einrichtungen, wie Rüttelschienen (9), Rüttelrinnen (10), mittels Federkraft gegen die Rüttelmembranen (M) gedrückt werden.
6. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse der Rüttelmembran (M) und damit die Richtung der durch diese erzeugten mechanischen Schwingungen sowohl parallel zur Längsachse der zu rüttelnden Rinne (10) auch in einem beliebigen Winkel zu dieser gerichtet sein kann.
7. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu rüttelnden Einrichtungen (9, 10) zwangläufig zwischen zwei Rüttelmembranen (M3 und M4) geführt werden, die durch zwei voneinander getrennte Rohrleitungen (R und Rl) mit je einer von einer gemeinsamen Exzenterwelle (1) betätigten Pumpen (P und Pl) verbunden sind, derart, daß die in beiden Systemen erzeugten Schwingungen um 1800 phasenverschoben sind.
8. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der erzeugten hydraulischen Schwingungen einstellbar ist.
9. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen Exzenter- und Nockenwelle (1) und Membran (2) der Pumpe (P) verstellbar ist.
10. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzen- ter bzw. Nocken der Exzenter- oder Nockenwelle (1) auswechselbar sind oder der durch die Exzenter- oder Nockenwelle (1) erzeugte Hub der Membran (2) mittels Verschiebenocken oder anderer bekannter Einrichtung dieser Art verstellbar ist.
11. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Füllung bzw. Nachfüllung des Rohrleitungssystems (R) aus einem Vorratsbehälter (V) eine von der Nockenwelle (1) der Hauptpumpe (P) im Wechsel mit dieser ein- und abschaltbar angetriebene Hilfspumpe (PH) vorgesehen und diese mit der Rohrleitung (R) verbunden ist.
12. Hydraulische Rütteleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe (PH) im wesentlichen aus den gleichen Teilen wie die Hauptpumpe (P) besteht und mit zusätzlichen Ein- und Auslaßventilen bekannter Art ausgerüstet ist.

Anspruch 7 ist ein echter Unteranspruch ohne selbsttätige Bedeutung. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 819 161, 844 589, 355 147, 347 653; britische Patentschrift Nr. 575 917.