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Kontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschine für Schüttgut mit Dosiergefäßen
und einer Kontrollwiegevorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich
arbeitende Verpackungsmaschine für Schüttgut mit einer Kontrollwiegevorrichtung
zur kontinuierlichen Abfüllung und Verpackung aufeinanderfolgender abgemessener
Gewichtsmengen.
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Es sind bereits Verpackungsmaschinen bekannt, welche mitKontrollwiegevorrichtungen
für das Schüttgut versehen sind und deren Kontrollwägungen eine Veränderung der
Dosiergefäße bewirken, um die abgefüllten Schüttgutmengen einem vorbestimmten Gewicht
anzupassen. Es war jedoch bisher bei solchen Verpackungsmaschinen stets der Weg
beschritten, zu den Kontrollwägungen jeweils aus einer Serie von den Verpackungsbehältern
zugeführten Schüttgutmengen eine Dosis intermittierend herauszunehmen oder auch
eine fertig gefüllte Packung einer solchen Serie einer Kontrolle hinsichtlich des
Gesamtgewichts zu unter ziehen. An Hand dieser Kontrollwägungen wurden sodann die
Dosiergefäße für die nachfolgenden Schüttgutmengen automatisch verstellt.
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Die Erfindung weicht von dieser bislang üblichen Kontrolle ab, und
die Probeentnahme unterscheidet sich von diesen Vorrichtungen im wesentlichen darin,
daß die zu wägenden und kontrollierenden Mengen nicht von den bereits gefüllten
Meßgefäßen für die einzelnen Ladungen bei der Kontrollwägung entnommen werden, sondern
von einem gesonderten Gefäß die Meßwägung dem Zuführungsrohr für die Dosiergefäße
entnommen wird und diese Schüttgutmenge unmittelbar der Kontrollwaage zugeleitet
wird, Die Kontrolle erfolgt somit, bevor das Material in die Meßgefäße übergeführt
wird oder bevor bereits eine Serie von Ladungen oder versandfertigen Packungen gebildet
ist. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Kontrollwägungen
nicht aufeinanderfolgend, sondern kontinuierlich vorgenommen.
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Die Erfindung bezieht sich somit des näheren auf solche Verpackungsmaschinen
für Schüttgut mit über eine Kontrollwiegevorrichtung verstellbaren Dosiergefäßen
und einer Einrichtung zum Zuleiten des Schüttgutes in einzelnen Dosen zu den Füllgefäßen,
derart, daß die intermittierend bzw. kontinuierlich arbeitende Kontrollwiegevorrichtung
nebst einer Probellal)zugsvorrichtung erfindungsgemäß vor den Dosiergefäßen angeordnet
ist, so daß die Dichte des zu verpackenden Schüttgutes überprüft wird, bevor es
zu den Dosiergefäßen gelangt.
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Weiterhin sind Vorkehrungen zur Verstellung des Einfüllmechanismus
vorgesehen, derart, daß die aufeinanderfolgenden Abfüllmengen den festgestellten
Änderungen bei den Kontrollwägungen bei Abweichung von einem bestimmten Gewicht
angeglichen werden, und Sicherungsvorrichtungen, die durch Signale anzeigen, wenn
die jeweilig veränderlichen Höchstgrenzen der Verstellung der Abfüllgefäße in der
einen oder anderen Richtung erreicht sind.
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Die Vorteile einer solchen Kontrolle, die sich bereits auf den Zufuhrstrom
des Schüttgutes hezieht, bevor dieses in die Dosiergefäße gelangt, liegen sowohl
in einer wesentlichen Vereinfachung der gesamten Kontrollwägeeinrichtung als auch
insbesondere in der Regelung und Veränderung der Dosiermengen. bevor eine Serie
einzelner Ladungen oder Packungen fertiggestellt ist, aus welcher dann nur nachträglich
eine Kontrollpackung geprüft wird. Es erfolgt somit nicht erst nachträglich nach
Fertigstellung einer mehr oder weniger großen Anzahl Packungen die Kontrolle und
Regelung für die später darauf folgenden Packungen, sondern es ist gewährleistet,
daß gleichzeitig mit einer Änderung der Dichte des Schüttgutes auch beim Eintreffen
in die Dosiergefäße bereits eine entsprechende Angleichung der Abfüllmengen eintritt.
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Eine noch weitere und schnellere Korrektur der Dosierungen mit denkbar
größter Genauigkeit in Anpassung an den Schüttgutzufuhrstrom ist gegeben wenn erfindungsgemäß
kontinuierlich aus dem Füllstrom zu der Maschine eine Entnahme des zu prüfenden
Schüttgutes vorgenommen wird, da dann die Steuerung der Dosiergefäße nicht intermittierend,
also auch absatzweise im Hinblick auf den Füllstrom, sich vollzieht, sondern jede
Anderung in der Dichte des Fiillstromes sich sofort auswirkt. In beiden Fällen,
sowohl bei der intermittierenden wie kontinuierlichen Kontrollwägung, ergibt sich
somit, vornehmlich auch auf die gesamte Arbeitsweise der Maschine gerichtet,
eine
wesentlich höhere Genauigkeit in der ständigen Einhaltung eines bestimmten vorgesehenen
Gewichts, wie sie mit den bisherigen Maschinen mit nachfolgender Kontrolle nicht
erreicht werden kann.
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Zwei beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine
sind in den Zeichnungen wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 die Draufsicht auf
die Mengenabfüllmaschine, Fig. 2 die Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 1 nach
Linie 2-2, zum Teil im Schnitt, Fig. 3 die Seitenansicht der Darstellung nach Fig.
1 nach Linie 3-3, zum Teil im Schnitt, Fig. 4 die Vorderansicht der Mengenkorrekturvorrichtung
von Fig. 2, Fig. 5 eine Einzeldarstellung, teilweise geschnitten, eines Teiles der
Korrekturvorrichtung, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Arbeitsvorgänge bei
einer vollständigen Umdrehung der Fülleinrichtung, Fig. 7 die Draufsicht auf ein
Einzelventil eines Abfüllgefäßes in Offenstellung, Fig. 8 einen Seitenriß und Schnitt
der Darstellung nach Fig. 7, Fig. 9 die Seitenansicht der Kontrollwieges-orrichtung
nach Fig. 2, zum Teil im Schnitt, Fig. 10 die Einzeldarstellung der Kurvengelenkbetätigung
der Vorrichtung nach Linie 10-10 von Fig. 1, Fig. 11 die Draufsicht auf eine geänderte
Ausführungsform der Gewichtskontrollvorrichtung an einer solchen Mengenabfüllmaschine,
Fig. 12 die Seitenansicht von Fig. 11, zum Teil geschnitten, Fig. 13 das Schaltschema
zur Steuerung der Mengenkontrollvorrichtung und Fig. 14 das Schaltschema für die
Signalmittel.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand einer sich drehenden
Füllmaschine an sich bekannter Art wiedergegeben, wie eine solche Maschine auch
in dem USA.-Patent 1 527 030 beschrieben ist. Diese besitzt einen im wesentlichen
kreisförmigen, sich nicht drehenden Fülltrichter 10, zu welchem das abzufüllende
Material durch sein Eigengewicht oder auf beliebige andere Weise durch das Zufuhrrohr
12 aus einem Hauptbehälter zugeleitet wird. Unter dem Trichter 10 sind kreisförmig
eine Anzahl teleskopartig verstellbarer Dosiergefäße 14 angeordnet, welche sich
unter der Trichterfläche zur Aufnahme ihrer Füllmengen bewegen. Der Fülltrichter
10 weist eine unregelmäßige Form (Fig. 1) auf mit einer Seitenwand 11 von größerem
Radius auf der einen Seite dessen Umfanges. In diesem Teil überdeckt der Fülltrichter
10 einige der Dosiergefäße 14, so daß diese ihre Füllmengen erhalten, wenn sie unter
diesem Teil vorbeigeführt werden. Die andere seitliche Begrenzung 13 des Fülltrichters
besitzt einen geringeren Radius, und die Dosiergefäße 14 werden auf dieser Strecke
bei der Weiterdrehung freigegeben und liegen nicht mehr unter der Hüllfläche des
Trichters 10.
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Die oberen Teile der teleskopartig verstellbaren Dosiergefäße 14
bestehen, wie aus Fig. 3 ersichtlich aus einer Anzahl mit Flanschen versehener Rohrstücke
16, welche von einer sich drehenden Scheibe 18, die den Boden des Trichters 10 bildet,
getragen werden und nach unten herabhängen. Die Drehscheibe 18 besitzt einen aufwärts
gerichteten ringförmigen Rand 20 mit einem Flansch oder Laufring 22, unter welchen
die Rollen 24 greifen. Auf diesen Rollen, die an einem in senkrechter Richtung verstellbaren
Tragring 26 angeordnet sind, wird die Drehscheibe über den Flansch
22 geführt. Der
untere Teil der einzelnen Dosiergefäße 14 besteht aus nach oben gerichteten Rohren
28, die teleskopartig die oberen Rohre 16 umfassen und in einer weiteren Drehscheibe
30 befestigt sind. Diese ist mit einer sich kontinuierlich drehenden senkrechten
Welle 34 über das Flanschstück 32 fest verbunden, so daß durch die Teleskopverbindungen
auch den oberen Teilen der Dosiergefäße 14 beim Drehen der Welle 34 eine gleiche
Umdrehung erteilt wird. Der feststehende TrichterlO, welcher auf der Drehscheibe
18 ruht, wird über die Träger 15 von dem in seiner Höhenstellung veränderlichen
Tragring 26 gehalten, so daß dieser Trichter sich nicht mit der Scheibe dreht.
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Jedes Dosiergefäß 14 ist unten mit einem durch eine Steuerkurve betätigten
Schließventil 36 versehen, und beim Gang der Maschine werden die aufeinanderfolgenden
Dosiergefäße beim Durchgang unter der Füllstrecke 11 des feststehenden Fülltrichters
10 gefüllt, wobei zu dieser Zeit die untere Offnung der Ge-Gefäße 14 durch diese
Ventilflächen verschlossen sind.
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Wenn die Dosiergefäße sodann aus der Füllstrecke des Fülltrichters
hinausbewegt werden, öffnen sich die Ventile, und die abgefüllten Mengen werden
freigegeben. Wie aus den Fig. 3, 7 und 8 zu entnehmen, sitzt jedes Ventil 36 an
einem Arm38, welcher fest an dem unteren Ende einer senkrechten Achse 40 sitzt,
die in einem Lager 42 verschwenkt werden kann. Das Lager steht fest mit dem äußeren
Rand der Drehscheibe 30 in Nähe eines jeden Dosiergefäßes in Verbindung. Das obere
Ende der senkrechten Achse 40 besitzt einen festen Arm 44 mit einer Laufrolle 46,
welche mit einer Steuerkurve 48 zusammenarbeitet, die von Konsolen 50 an dem Maschinengestell
getragen wird. Eine zwischen dem oberen Arm 44 und dem Lager 42 zwischengeschaltete
Schraubenfeder 52, deren Enden einmal an dem Arm 44 und auf der anderen Seite an
dem Lager 42 angreifen, drückt das Ventil 36 in Uhrzeigerrichtung bzw. in die Schließstellung,
wie in Fig. 7 in strichpunktierten Linien dargestellt. Beim Anlauf der Rolle46 gegen
die Steuerkurve 48 wird das Ventil im Gegenzeigersinn verschwenkt und der Boden
des betreffenden Dosiergefäßes geöffnet, so daß die Füllung herabfallen kann.
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Ein Anschlag 54 am unteren Ende des Lagerkörpers 42 dient im Zusammenwirken
mit dem nach oben gerichteten Stift 56 auf dem Ventilarm 38 zur Begrenzung der Schließstellung.
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Die abgemessenen Füllmengen der Gefäße 14 werden in aufeinanderfolgende
Packungen 60 abgegeben, die unter den Dosiergefäßen vorbeigeführt sind, und zwar
unter Zwischenschaltung der Trichter 62, die durch die Bügel 64 auf der Drehscheibe
66 der Mittelwelle 34 geführt sind. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen, werden die einzelnen
Packungsbehälter 60 der Maschine über ein Förderband 74 aus einem aufrecht stehenden
Metallband 76 zugeleitet, das in bestimmten Abständen Krampen 78 aufweist, von welchen
die Pappkartons aufgenommen werden. Das Band 76 wird von dem sich mitdrehenden Rad
80 auf der Mittelwelle 34 mitgenommen, und zwar so, daß die aufeinanderfolgenden
Behälter mit den Dosiergefäßen übereinstimmen.
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Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, wie die Mittelwelle 34 über ein
Schneckengetriebe 82, 84 angetrieben wird, welches seinerseits über ein zweites
Schneckengetriebe 88 und eine Riemenscheibe 92 von dem Motor 90 getrieben ist. Die
einander folgenden Kartons 60 auf dem Förderband 74 kommen mit den Fülleinheiten
an dem Treffpunkt des Förderbandes 74 mit der halbkreisförmigen Strecke, über welche
die Kartons durch die Maschine geführt werden, in Berührung und
bleiben
über 180.0 in Ubereinstimmung mit ihren zugeordneten Fülleinheiten, um dann von
dem Abzugsteil des Förderbandes 94 wieder aus der Maschine hinausgefördert zu werden.
Während des Durchgangs durch die Maschine auf diesem Halbkreis sind die einzelnen
Behälter durch eine Bodenführungsschiene 96 und die Seitenschiene 98 geführt, entsprechend
der Darstellung in Fig. 3.
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Aus Fig. 6 ergibt sich, daß der Boden der Dosiergefäße 14 durch die
Ventile 36 während des Durchganges der Gefäße unter dem Abfüllteil 11 des Fülltrichters
10 verschlossen sind, und, sobald die Dosiergefäße 14 über die Füllbehälter gelangen,
die Ventile 36 sich öffnen und die jeweiligen Füllmengen ablassen.
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Von dem der Maschine zugeführten Füllmaterial wird, unmittelbar bevor
dieses aus dem Zufuhrrohr 12 dem Fülltrichter 10 zugeführt wird, eine bestimmte
Menge als Kontrollprobe periodisch abgezogen und während des Laufes der Maschine
durch die mit 67 in Fig.2 wiedergegebene Vorrichtung dem Gewicht nach überprüft.
Es erfolgt sodann eine automatische Korrektur des Füllraumes der teleskopartig verstellharen
Dosiergefäße 14 durch entsprechende Einstellung der oberen Rohrteile 16 der Dosiergefäße
zu den unteren Teilen28, wenn das Gewicht der Kontrollproben, das durch die Wägevorrichtung
70 angezeigt wird, außerhalb der zulässigen Abweichungen liegt.
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Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, besteht diese Vorprüfeinrichtung
67 aus einem eine rechtwinklige Meßkammer bildenden Behälter 71, der an einer Seite
des Zufuhrrohres 12 vorgesehen ist und dazu dient, die benötigte Probe aus dem durch
das Rohr 12 zugeleiteten Material zu entnehmen und in eine Wiegevorrichtung 70 zu
fördern. Die rechtwinklige Meßkammer 71 ist oben und unten offen und gleitet in
einem Führungsgestell 72. In der einen Stellung, wie nach Fig. 2 und 3, befindet
sich die obere Öffnung der Meßkammer 71 in Verbindung mit dem Innern des Zufuhrrohres
12, und die untere Ciffnung der Meßkammer wird in dieser Stellung durch den Boden
der Führung 72 verschlossen. Die Meßkammer kann sodann aus dieser Stellung, in welcher
die Probemenge entnommen wird, in eine zweite Stellung unmittelbar über der Kontrollwiegevorrichtung
70 durch eine Kurvengelenkvorrichtung übergeführt werden, welche aus einem Verbindungsglied
75 zwischen der Meßkammer und dem einen Arm 77 eines Winkelhebels besteht, der sich
um einen Stutzen 79 in dem Lager 81 des Maschinenrahmens zu drehen vermag. Der andere
Arm 83 des Kniehebels ist über ein weiteres Zwischenstück 85 mit dem einen Arm 87
eines Schwenkhebels drehbar um die Achse 89 in dem Träger 91 verbunden, dessen anderer
Hebelarm 93 eine Laufrolle 95 trägt, die mit einer Kurvenscheibe 97 auf der Achse
99 zusammenarbeitet. Die Achse 99 der Kurvenscheibe 97 ist in dem Träger 91 gelagert
und über eine Kette und Kettenrad 101, 103 angetrieben. Der weitere Antrieb erfolgt
sodann über das Kegelrad 105, die Antriebswelle 107 bzw. den weiteren Kettentrieb
109 bis zu der Antriebswelle 84. Die Kontrollwiegevorrichtung ist unmittelbar unter
einer Öffnung in der unteren Wand des Führungsgestells 72 angeordnet, so daß sie
nach Überführung der Meßkammer in diese Stellung deren Inhalt aufnimmt. Bei der
Fortbewegung des Meßgefäßes 71 aus der Stellung, in welcher es mit dem Rohr 12 in
Verbindung steht, wird (Fig. 2) die Öffnung des Zuführungsrohres 12 durch eine Zunge
171, welche sich nach rückwärts von dem Gefäß 71 erstreckt, verschlossen.
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Auf diese. Weise wird in bestimmten Abständen eine
Probemenge dem
Zufuhrrohr 12 entnommen und der Kontrollwiegevorrichtung 70 während des Laufes der
Maschine zugeführt.
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Nach Fig. 9 besteht die Wiegevorrichtung aus einem Wiegegefäß 68,
das an dem freien Ende einer Auslegerfederbalkenwaage 100 befestigt ist. Diese Federwaage
weist zwei obere und zwei untere, verhältnismäßig starre Blattfedern 102 und 104
von gleicher Länge auf, die mit ihren inneren Enden an einem festen unbeweglichen
Glied 106 und der Konsole 111 des Maschinenrahmens befestigt sind. Die anderen Enden
der Blattfedern 102, 104 sind an dem Teil 112 befestigt, an welchem der Wiegebehälter
68 durch Riemen 114 oder Laschen angehängt ist. Durch die beiden starren Teile 106
und 112 und die Blattfedern 102, 104 ist ein Parallelogrammgelenk gebildet, so daß
nach Einfüllung einer gewissen Last in den Wiegebehälter durch deren Gewicht diesem
Behälter eine geradlinige Bewegung in senkrechter Richtung erteilt wird, und bei
jederart Füllung, gleichgültig in welchem Teil des Behälters, eine dem Gewicht entsprechende
gleiche Verlagerung dem Behälter verliehen wird. Die Federwaage 100 weist ferner
eine Schraubenfeder 116 auf, welche der Gewichtsbelastung entgegenwirkt. Diese Feder
116 ist mit ihrem oberen Ende an einer Schraube 118 befestigt, die durch die Mutter
120 in einem von der Konsole 111 abgehenden Arm 122 verstellbar gehalten wird.
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Das untere Ende der Schraubenfeder 116 ist an einer Stange 124 in
dem Arm 126 befestigt, welcher Arm einen Teil des festen Teiles 112 bildet. Diese
Stange 124 erstreckt sich durch den Arm 126 hindurch und trägt an ihrem unteren
Ende den Kolben 128, der mit einem Ölschwingungsdämpfer 130 an der Unterseite des
Armes 132 zusammenarbeitet. Die Federwaage 100 wird in senkrechter Richtung durch
eine obere verstellbare Anschlagschraube 133 in einem Träger 135 des Armes 132 in
ihrer Bewegung begrenzt. Diese Schraube 133 stößt hierbei gegen die obere Fläche
eines verlängerten Teiles 137 des Armes 126. Außerdem ist eine untere Anschlagschraube
139 auf dem Arm 132 vorgesehen, welche den Ausschlag des Armes 126 nach unten begrenzt.
Im Betrieb dient die Schraubenfeder 116 dazu, dem Gewicht des Wiegebehälters 68
und der weiteren an diesem Ende der Blattfedern angeordneten Teile entgegen zu wirken,
wobei die Feder 116 eine solche Stärke besitzt, daß sie auch fast das gesamte Gewicht
der zu wägenden Kontrollfüllung aufnimmt, ohne daß sich also eine stärkere Abbiegung
der Blattfedern ergibt und bei einer doch auftretenden Veränderung bzw. Durchbiegung
der Blattfedern diese proportional der Gewichtsabweichung von einem bestimmten vorgesehenen
Gewicht ist. Beispielsweise würden sich bei einem vorgesehenen Gewicht von etwa
425 g (15 ounces) durch eine Überschreitung des Gewichtes die Blattfedern entsprechend
diesem Übergewicht absenken.
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Weiterhin sind Vorkehrungen zur Feststellung der bei der Kontrollwägung
auftretenden Abweichungen der Blattfedern getroffen, um die jeweiligen Über-oder
Untergewichte oberhalb der handelsüblichen Toleranzen aufzudecken. Hierzu sind die
Blattfedern 102, 104 in ihrer Federkraft so gehalten, daß sich in den zu kontrollierenden
Grenzen nur eine verbältnismäßig geringe elastische Durchbiegung ergibt, die auf
eine pneumatisch wirkende Steuervorrichtung 134 einwirkt. Diese Steuervorrichtung
ist so beschaffen, daß eine starke Druckdifferenz in deren Kontrollkammer auch bei
nur ganz geringer Verstellung des Wiegebehälters eintritt. Dabei soll die Druckveränderung
im
wesentlichen der Gewichtsabweichung entsprechen, also derart, daß ein Übergewicht
einen verhältnismäßig großen Druckanstieg und ein Untergewicht ein Abfallen des
Druckes bzw. einen nur geringeren Druckanstieg bewirkt. Diese Druckabweichungen
dienen sodann zur Schließung eines Übergewichts- oder Untergewichtsschalters, der
einen Mengensteuermechanismus betätigt, so daß die Füllmengen der- Dosiergefäße
14 entsprechend anwachsen oder vermindert werden, sobald eine nicht mehr zulässige
Abweichung von dem vorbestimmten Gewicht eingetreten ist.
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Wie weiter aus Fig. 9 zu entnehmen, besteht der pneumatisch betätigte
Steuermechanismus 134 aus einem Zufuhr- oder Strahlglied 136 in einem Block 138,
in welchem eine Kammer 140 mit der Strahldüse 136 in Verbindung steht und durch
welche Luft unter bestimmtem Druck durchgeleitet und durch die schmale Mündungsöffnung
141 ausgeblasen wird.
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Dieser Luftstrahl wirkt auf ein Ventilglied 142 an dem Behälter 68.
Die Luftzufuhrmündung 144 steht mit einem regulierten Preßlufterzeuger oder -behälter
über das Rohr 146 in Verbindung. Die Kammer 140 hat in Nähe ihres Einlasses einen
verengten Teil 148, durch welchen dem Luftdurchtritt ein merkbarer Widerstand entgegengesetzt
wird. Das gesamte Aggregat 138 ist über einen Träger 150 mit der Seitenwand des
Materialzufuhrrohres 12 verbunden.
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Im Betrieb ist die Federwaage 100 so eingestellt, daß das Ventilglied
142 sich in einer geringen Entfernung überhalb der Düsenmündung 141 befindet und
bei auch nur geringfügiger Abbiegung der Blattfedern unter dem Einfluß einer Kontrollwägung
sich das Ventilglied 142 nur ganz geringfügig der Düsenöffnung nähert. wodurch dann
in der Kammer 140 zwischen der Düsenöffnung 141 und dem verjüngten Teil 148 ein
merklicher Druckanstieg erfolgt.
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Dieser Druckanstieg in der Luftkammer 140 wird nunmehr zur Bewegung
eines Kontaktgliedes 162 verwendet, welches an dem äußeren Ende einer Kolbenstange
164 sitzt, deren Kolben 166 in dem Zylinder 168 durch den Luftdruck verschoben werden
kann.
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Der Zylinder 168 ist in dem Block 138 eingesetzt, und sein Hohlraum
170 steht mit der Kammer 140 durch den Kanal 172 in Verbindung. Durch die Feder
174 wird der Kolben und die Kolbenstange 164 und damit das Kontaktglied 162 nach
links (in Fig. 9) gedrückt.
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Das Kontaktglied 162 arbeitet mit zwei Schaltern, und zwar dem Untergewichtsschalter
178 und auf der anderen Seite mit dem Übergewichtsschalter 180 zusammen, bei deren
Kontaktgebung die Solenoide 182 oder 184, die einen Teil des Mengensteuermechanismus
188 (s. Fig. 4) bilden, ansprechen. Die Schalter 178 und 180 sind auf einem gleichfalls
an dem Maschinenrahmen befestigten Träger 190 angeordnet.
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Wenn im Betrieb sich in dem Kontrollwiegebehälter 68 das normale
oder vorgesehene Gewicht befindet, ist der Steuermechanismus so eingestellt, daß
das Ventilglied 142 sich in einer solchen Entfernung von der Düsenmündung 141 befindet,
daß durch den in der Kammer 140 auftretenden Druck das Kontalctglied 162 in der
Mittelstellung zwischen den beiden Schaltern 178 und 180 gehalten wird, wie in Fig.
9 wiedergegeben. Es ist also in diesem Falle keiner der Schalter geschlossen und,
da das Kontrollgewicht der vorgesehenen Höhe entspricht, keine Korrektur der Füllgefäße
14 erforderlich. Bei einer Kontrollwägung, die ein Untergewicht aufweist, bewegt
sich das Ventilglied 142 nur um eine geringere Strecke gegen die Mi,mdungsöffnung
141, so daß auch der
Druck in der Kammer 140 geringer ausfällt. Hierdurch wird das
Kontaktglied 162 zu dem Kontaktstift 192 verschoben und damit der Untergewichtsschalter
178 geschlossen und das Solenoid 182, welches eine Volumenzunahme der Dosiergefäße
14 bewirkt, betätigt. Umgekehrt findet bei einem unzulässigen Übergewicht eine stärkere
Annäherung des Ventilgliedes 142 zu der Mündungsöffnung 141 statt, so daß der Druck
in der Kammer 140 stärker ansteigt und das Kontaktglied 162 nach außen in Berührung
mit dem Kontaktstift 194 gelangt, wodurch der Übergewichtsschalter 180 und dessen
Solenoid 184 geschlossen wird. Dieser Vorgang wirkt sich sodann in einer Abnahme
des Füllvolumens der Dosiergefäße 14 aus.
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Aus den Fig. 1, 2 und 4 ist die Korrekturvorrichtung 188 zur automatischen
Verstellung der oberen Teile 16 der Dosiergefäße 14 und damit zur Volumenveränderung
zu entnehmen. Diese besteht aus einer Anzahl Gewindespindeln 200, welche drehbar
in dem Maschinenrahmen angeordnet sind und dazu dienen, mit den Tragmuttern 202
des Tragringes 26 zusammenzuwirken. Die gemeinsame Drehung dieser Spindeln 200 wird
durch die Kette 204 über Kettenräder bewirkt. Eine der Spindeln besitzt eine Kegelradübersetzung
206, 208 zum Antrieb durch die Welle 210. Durch die Drehung der Spindeln erfolgt
somit eine Anhebung bzw. Absenkung des oberen Teiles der Dosiergefäße 14 und damit
je nach Drehrichtung eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Füllvolumens.
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Der in der vorbeschriebenen Weise durch die Kontrollwiegevorrichtung
70 gesteuerte Korrekturmechanismus 188 weist auf dem Ende der Welle 210 zwei Klinkenräder
oder Teilklinkenräder 212 und 213 auf, in welche zwei durch Federn angedrückte Klinken
214, 215 eingreifen, wenn eine Verstellung der Welle 210 und damit eine Korrektur
der Füllmenge der Dosiergefäße 14 erfolgen soll. Die Klinken 214, 215 sind schwenkbar
auf zwei gleichen Armen 216 gelagert, die drehbar mit ihrem einen Ende auf der Welle
210 angeordnet sind. Diese Arme 216 stehen über die Stangen 218 mit den kurvengesteuerten
Hebelarmen220 in Verbindung, welche um den Punkt 222 schwingen. Jeder Hebelarm 220
besitzt eine Laufrolle 224, die mit gleichgeformten Kurvenscheiben226 zusammenarbeitet.
Die Kurvenscheiben sind auf der Welle 228 fest angeordnet. Die Klinkenarme 216 werden
durch Zugfedern 230 herabgezogen, so daß in ungehemmter Stellung die Laufrollen
224 stets an die Kurvenscheiben angedrückt werden. Die Kurvenscheibenwelle 228 wird
von der Welle 84 über einen Kettentrieb 109 und das Kegelrad 234 gedreht.
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Die Klinkenarme 216 sind in normalem Betrieb in ihrer oberen und
verriegelten Lage durch die Glieder 236, 238 festgehalten. Die Glieder 236, 238
stehen mit den Solenoiden in Verbindung und greifen in nicht erregtem Zustande der
Solenoide mit ihren Enden unter die Enden der Arme 216. Die Klinken sind dann an
einem Eingriff in die Klinkenräder durch ein Schutzglied 240 gehindert. Die Klinkenglieder
236, 238 sind drehbar bei 242, 244 gelagert und durch gleiche Verbindungsstücke
246 mit den Solenoiden 182, 184 verbunden. Durch die Federn 248 und die Anschläge
250 werden die Klinkenglieder 236, 238 in Verbindung mit den Armen 216 gehalten.
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Beim Ansprechen des einen oder anderen Solenoids wird die Sperre der
Arme 216 für den entsprechenden Arm freigegeben und dieser Arm durch die Feder 230
nach unten gezogen, so daß die Laufrollen 224 ihrer
jeweiligen Kurvenscheibe
226 zu folgen vermögen.
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Die Klinke rutscht sodann von dem Schutzglied 240 ab und vermag nunmehr
die Welle 210 zu schwenken und eine entsprechende Verstellung der Dosiergefäße 14,
wie beschrieben, zu bewirken. Die Schwenkbewegung der Arme 216 nach unten kann außerdem
durch die Anschlagschrauben 252 begrenzt werden.
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Wie bereits erwähnt, liegt das Solenoid 182 im Stromkreis des Untergewichtsschalters
178 und bewirkt bei seiner Betätigung die Lösung des Klinkenarmes 236, wenn der
Schalter durch das Kontaktglied 162 geschlossen wird. Das andere Solenoid 184 steht
in leitender Verbindung mit dem Übergewichtsschalter 180 und löst bei Kontaktgebung
dieses Schalters das Klinkenglied238. Auf diese Weise werden somit automatisch die
Dosiergefäße 14 bei Feststellung einer übermäßigen Abweichung der Kontrollfüllung
von den handelsüblichen Toleranzen in bestimmten Graden ausgleichend verändert.
Während solcher vertikalen Verstellungen der Flanschrohre 16 mit der Scheibe 18
folgt der Fülltrichter 10, welcher durch die Träger 15 mit dem verstellbaren Ring
26 in Verbindung steht, diesen Höhenänderungen.
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Nach vollzogener Wägung, Abtastung und Korrektur wird die Kontrollfüllung
aus dem Wiegebehälter 68 in den Fülltrichter 10 übergeführt und dem den einzelnen
Dosiergefäßen 14 zufließenden Material zugeleitet. Hierzu weist der Wiegebehälter
68 zwei Klappen 254 und 256 auf, die fest an den Schwenkachsen 258 und 260 in entsprechenden
Lagern des Behälters angeordnet sind. Diese Schwenkachsen 258 und 260 besitzen die
Arme 262, 264, von denen der Arm 264 durch eine Zugfeder 266 so angezogen wird,
daß dessen Klappe 256 in die Schließstellung gelangt.
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Der andere Arm 262 hat eine Laufrolle 268 zum Anlauf gegen den Arm
264, wodurch die Schließbewegung auf beide Klappen übertragen wird, wie in Fig.
9 dargestellt. Zum Öffnen der Klappen 254 und 256 zwecks Abgabe des abgewogenen
Inhalts in den Fülltrichter 10 weist der Arm 262 eine Verlängerung mit einem flachen
Teil 270 auf, auf welchen eine Laufrolle 272 an dem einen Arm 274 eines zweiarmigen
Hebels mit dem Drehpunkt 89 einwirkt. Der andere Arm 276 dieses zweiarmigen Hebels
trägt an seinem Ende die Laufrolle 278, deren Betätigung durch die Kurvenscheibe
280 auf der Welle 99 erfolgt.
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Auf diese Weise wird periodisch während des Ganges der Maschine die
Füllung nach der Kontrollwägung in den Fülltrichter 10 übergeführt und die Kontrollvorrichtung
wieder in Bereitschaft zur Aufnahme einer nächsten Kontrollfüllung aus dem Zufuhrrohr
12 gesetzt.
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In dem Schaltschema nach Fig. 13 ist der Untergewichtsschalter 178
und das die Korrektur der Dosiergefäße 14 durchführende Solenoid 182 sowie der Übergewichtsschalter
180 mit dem Solenoid 184 zur Verringerung der Füllgefäßvolumina eingezeichnet. Wenn
das Gewicht der Kontrollwägung ein Untergewicht aufweist, wird das Kontaktglied
162 in Berührung mit dem Kontakt 192 verschoben und der Stromkreis durch den Schalter
178 geschlossen. An den Schalter 178 führt eine Leitung 300 von dem Hauptanschluß
heran und eine weitere Leitung 302 zu einer Bürste 304, die einem Kontaktring 306
mit leitender Verbindung 308 zu dem Solenoid 182 anliegt. Zur Begrenzung der Verstellung
der Dosiergefäße 14 in beiden Richtungen dient ein Kontaktgeber 310 (Fig. 2), welcher
auf der Unterseite der Scheibe 18 angeordnet ist und einen Ausleger aufweist zur
Einwirkung auf einen oberen
und unteren Begrenzungsschalter 312 und 314, die auf
der Scheibe 30 angebracht sind. Das Solenoid 182 steht über die Leitung 318 mit
dem oberen Schalter 312 in Verbindung, welcher normalerweise geschlossen ist, solange
er nicht durch den Kontaktgeber 310 berührt wird, wenn nämlich der obere Teil der
Dosiergefäße bis zu einer festgelegten Höchstgrenze verstellt worden ist. Der Schalter
312 steht über die Leitung 320 mit einem Mikroschalter 322 in Verbindung, welcher
(Fig. 10) durch das Kontaktglied 321 auf der Kurvenscheibe 97 während eines bestimmten
Teiles des Umlaufs geschlossen wird, nämlich dann, wenn die zur Kontrollwägung bestimmte
Menge in den Behälter 68 eingeleitet und dort abgesetzt wird zur darauffolgenden
Wägung. Der Stromkreis wird über die Leitung 324, den Kontaktring 326, die Bürste
328 und die Zuleitung 330 zur Hauptleitung geschlossen. Der Übergewichtsschalter
180 steht in Verbindung mit dem Mengenkorrektursolenoid 184 in ähnlicher Weise,
und zwar über den Schalter 180, die Leitung 332 zu der Bürste und den Kontaktring
334 und 336 und die Leitung 338 zu dem Solenoid 184.
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Diese Solenoid 184 ist über die Leitung 340 mit dem unteren Begrenzungsschalter
324 verbunden, und dieser Übergewicht-Stromkreis ist auch wieder mit dem Mikroschalter
322 in leitender Verbindung, so daß die Mengenkontrollvorrichtung während eines
Teiles des Kreislaufes, nachdem die Kontrollwägung durchgeführt ist, sich auswirken
kann.
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Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sich, daß bei der vorliegenden
Verpackungsmaschine jeweilig ein vorgesehenes Volumen oder Probegewicht des zu verpackenden
Materials kontrolliert wird, bevor das Material in die Dosiergefäße gelangt. Das
jeweilige Kontrollgewicht kann hierbei gleich oder proportional der Füllmenge in
den Dosiergefäßen 14 sein. In der Praxis bleibt im allgemeinen das vorgesehene Füllvolumen
für eine bestimmte Durchgangsmenge oder Schicht des Materials im wesentlichen gleich,
und die Abweichungen im Gewicht oder der spezifischen Dichte liegen nur geringfügig
über oder unter dem Normalgewicht einer vorgesehenen Füllung. Wird bei Betrieb der
Maschine die Höchstgrenze der Verstellung der Dosiergefäße 14 in der einen oder
anderen Richtung erreicht, so wird durch die Schalter 312 oder 314 der Stromkreis
unterbrochen, um den Mengenkontrollmechanismus in dieser Richtung abzustellen; während
der andere Schalter geschlossen bleibt, um bei Bedarf die entgegengesetzte Veränderung
durchzuführen. Die Begrenzungsschalter können zu diesem Zweck auf ihrem Träger 316
verstellbar angeordnet sein und damit ein gewisses Über-bzw. Untervolumen innerhalb
der zulässigen Gewichtstoleranzen festlegen.
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Aus Fig. 2 und 14 ist ferner zu entnehmen, daß auch eine Signalanlage
zur Anzeige der Höchstveränderungen in jeder. Richtung vorgesehen ist. Wie am besten
aus Fig. 14 ersichtlich, weist der Kontaktgeber 310 noch einen zweiten Vorsprung
auf zur Einwirkung auf den einen oder anderen Schalter 341 oder 342, durch welche
die Stromkreise 344 oder 346 zu einer Signallampe 348 in der einen Richtung oder
der Lampe 350 in der anderen Richtung geschlossen werden, wenn jeweilig die Höchstbegrenzung
erreicht ist.
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In den Fig. 11 und 12 ist sodann eine abgeänterte, weitere Ausführungsform
des Kontrollwägemechanismus nach der Erfindung wiedergegeben mit gleichfalls, entsprechend
der vorhergehenden Beschreibung, einer Federwaage 400 und einem Behälter
402,
welcher an dieser angebracht ist, nunmehr aber dazu dient, einen kontinuierlichen
Materialdurchfluß aus dem Hauptzufuhrrohr 12 zu prüfen. Die Zufuhr erfolgt durch
eine Öffnung 404 in der Seitenwand des Hauptzufuhrrohres und gelangt unmittelbar
in die Wägevorrichtung. Das untere Ende des Behälters 402 besitzt eine Offnung406,
durch welche das eingefüllte Material ständig abfließt, und zwar unmittelbar in
den Fülltrichter 10. Die Bemessung ist so, daß im wesentlichen stets die gleiche
Menge abläuft, wie aus dem Hauptzufuhrrohr in den Behälter 402 einfließt. Es ist
dann während des Ganges der Maschine ständig eine im wesentlichen gleiche Menge
in dem Behälter 402 enthalten, und die Kontrollwägung erfaßt alle Gewichtsveränderungen
dieses Durchlauffüllgewichtes. Die Federwaage 400 ist in ihrer Konstruktion und
Betätigung gleich der schon beschriebenen Ausbildung nach Fig. 9.
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Die pneumatisch betätigte Kontrollvorrichtung zur Messung der Abweichung
der Füllgewichte des Behälters 402 weist jedoch bei dieser zweiten Ausführungsform
eine doppelte Kontrolle auf, und zwar die obere Kontrolleinheit 408 und- die untere
Kontrolleinheit 410. Beide Einheiten sind in ihrer Ausbildung und Auswirkung gleich,
und jede Einheit ist mit einem Leitungs- oder Strahlrohr 412 in einem Block 414
versehen, welcher Block wieder eine Kammer 416 aufweist, die in Verbindung mit dem
Strahlrohr steht, durch welches unter geregeltem gleichem Druck Preßluft durch die
Öffnung 418 ausgeblasen wird.
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Nach Fig. 12 sind die beiden Mündungen 412 in etwa gleichem Abstande
zu dem Ventilglied 420 an dem Behälter 402 angeordnet. Die Zufuhrleitung422 jeder
Kontrolleinheit steht mit einer geregelten Preßluftquelle durch das Rohr 424 in
Verbindung, und jede Kammer 416 weist wieder einen verjüngten Zufuhrteil 420 in
Nähe der Einmündung der Preßluftleitungen auf, welcher dem Durchfluß einen merkbaren
Widerstand entgegensetzt. Der Block 414 ist an einem Träger 428 des Hauptzufuhrrohres
12 befestigt. Im Betrieb wird die Federwaageneinheit 400 so eingestellt, daß das
Ventilglied 420 eine Mittelstellung zwischen den beiden Luftstrahlmündungen 412
einnimmt, wenn das gewünschte Gewicht vorliegt.
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In diesem Falle ist der Innendruck in den Kammern gleich. Verringert
sich jedoch nun das Gewicht des Kontrollgefäßes, so steigt das Ventilglied 420 nach
oben, und zwar der Mündung 418 entgegen, wodurch in der oberen Kammer ein wesentlicher
Druckanstieg und in der unteren Kammer ein Druckabfall eintritt.
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Hierdurch wird das Kontaktglied 430 durch eine gleichartige unter
Federdruck stehende Luftkolbenanordnung, wie bereits beschrieben, nach rechts bewegt
und in Verbindung mit dem Kontakt 436 gebracht, wodurch das Solenoid 182 unter Strom
gesetzt und eine Verstellung der Dosiergefäße 14 im Sinne einer Volumenvergrößerung
bewirkt wird.
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Umgekehrt, wenn das Ventilglied nach der unteren Strahlmündung sich
bewegt entsprechend einem höheren Gewicht der kontrollierten Durchflußmenge
des Materials,
wird der Druck in der unteren Kammer ansteigen und das Kontaktglied 431 nach rechts
verschieben und dadurch das Solenoid 184 im Sinrie einer Volumenabnahme der-Dosiergefäße
14 betätigen.
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Aus Fig. 12 ist ferner zu entnehmen, daß der kontinuierlich durch
die Öffnung 406 des Behälters 402 fließende Materialstrom wie auch jegliche Überschuß--menge,
welche von dem oberen Rand des Füllgefäßes abfließt, in dem Fülltrichter 10 aufgefangen
wird und bei der Füllung der Dosiergefäße 14 mit Verwendung findet.
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PATENTANSPRVCHE: 1. I(ontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschine
für Schüttgut mit einer Kontrollwiegevorrichtung und durch sie verstellbaren Dosiergefäßen
sowie einer Einrichtung zum Zuleiten des Schüttgutes in einzelnen Dosen zu den Füllgefäßen,
dadurch gekennzeichnet, daß die intermittierend bzw. kontinuierlich arbeitende Kontrollwiegevorrichtung
(100, 400) nebst einer Probenabzugsvorrichtung (72, 404) vor den Dosiergefäßen angeordnet
ist, so daß die Dichte des zu verpackenden Schüttgutes überprüft wird, bevor es
zu den Dosiergefäßen gelangt.