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Dosiermaschine für pulverförmige Stoffe Die Erfindung betrifft eine
Dosiermaschine für pulverförmige Stoffe mit mindestens einem bewegbaren Dosierraum,
der in einer Füllstellung von einer Füllvorrichtung gefüllt und in einer Auswurfstellung
in transportable Behälter, z. B. in Flaschen, entleert wird.
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Beim Einfüllen des Füllstoffes in den Dosierraum bekannter Dosiermaschinen
muß die Luft aus dem Dosierraum nach oben hin entweichen. Da sich die Luft bei diesen
bekannten Dosiermaschinen den Weg durch den eindringenden pulverförmigen Stoff suchen
muß, wird dieser Stoff aufgelockert. Diese Auflockerung ist jedoch bei jedem Füllvorgang
verschieden, so daß das Gewicht der dosierten Menge unzulässigen Schwankungen ausgesetzt
ist.
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Um diesen Nachteil der bekannten Dosiermaschinen zu beseitigen, ist
bereits ein in dem Dosierraum auf-und abgehender Kolben vorgeschlagen worden, der
beim Füllen des Dosierraumes durch eine entsprechende Kinematik in den Dosierraum
hineingezogen wird. Diese hin- und hergehenden Kolben haben jedoch verschiedene
Nachteile. Für die Steuerung der Kolben ist eine verhältnismäßig komplizierte Kinematik
e*orderlich. die bei genau abzumessenden Mengen sehr genau ausgeführt werden muß,
da eine nur geringe Abweichung der Endstellung der verschiedenen Kolben in den verschiedenen
Dosierräumen verschieden große Dosierräume ergibt. Auch setzt sich der pulverförmige
Stoff sehr leicht in dem Zwischen raum zwischen dem Kolben und der Wandung des Dosierraumes
fest.
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Bei einer anderen bekannten Dosiermaschine weist der Dosierraum mehrere
sich nach außen erweiternde Luftaustrittsöffnungen in einer Seitenwandung auf.
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Diese Öffnungen liegen verhältnismäßig weit von der der Füllöffnung
gegenüberliegenden Wandung des Dosierraumes oder, kurz gesagt, von dem Boden des
Dosierraumes entfernt. Der Raum zwischen dem Boden des Dosierraumes und der untersten
Öffnung entspricht also einem Dosierraum ohne Öffnung, so daß alle genannten Nachteile
des oben beschriebenen Dosierraumes mindestens für etwa ein Drittel dieses bekannten
Dosierraumes ebenfalls zutreffen. Wenn aber ein Drittel der Füllmenge ungenau dosiert
wird, dann wird dadurch die Genauigkeit der Abfüllmenge beein trächtigt.
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Die bekannte Anordnung der Luftaustrittsöffnung in einer Seitenwandung
ist auch aus anderen Gründen nicht günstig. Versuche haben gezeigt, daß durch Austrittsöffnungen
in einer Seite des Dosierraumes die beispielsweise bei Penicillin-Abfüllungen verlangten
Genauigkeiten von + 2 O/o nicht erreicht werden können. Dies mag daran liegen, daß
die Luft aus dem den Xustrittsöffnungen abgekehrten Teil des Dosierraumes
beim Abfüllen
schlechter aus dem Dosierraum austreten kann als die Luft aus dem an der Luftaustrittsöffnung
anliegenden Teil des Dosierraumes. Durch die seitliche Anordnung der Austrittsöffnung
entstehen also unsymmetrische Verhältnisse, die sich ungünstig auf die Genauigkeit
der Abfüllmenge auswirken. Bei einer weiteren bekannten Dosiermaschine ist der Boden
der Dosierräume porös ausgebildet, und die Luft wird durch den Boden abgesaugt.
Hierzu ist eine besondere Saugvorrichtung mit Absaugkanälen und Kompressoren zur
Erzeugung des erforderlichen Vakuums notwendig, da sonst die Durchgänge im porösen
Boden durch die eindringenden Pulverteilchen verstopfen würden, so daß die Luft
nicht mehr entweichen könnte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sehr genau und schnell
dosierende Dosiermaschine für pulverförmige Stoffe zu schaffen und gleichzeitig
die Konstruktion der Maschine möglichst zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Luftaustrittsöffnung
in der der Füllöffnung gegenüberliegenden Wandung des Dosierraumes vorgesehen ist.
Dadurch wird erreicht, daß die Luft vor dem pulverförmigen Stoff beim Einführen
desselben in den Dosierraum wie von einem Kolben aus dem Dosierraum herausgedrückt
wird. Ist z. B. die Fortbewegungsgeschwindigkeit des pulverförmigen Stoffes größer
als die Fallgeschwindigkeit der einzelnen Partikelchen des pulverförmigen Stoffes,
wie das in der Regel der Fall ist, wenn der Dosierraum einer Füllvorrichtung gefüllt
wird, dann tritt beim Einführen des pulverförmigen Stoffes keine Auflockerung desselben
ein, da die einzelnen Partikelchen infolge ihrer geringen Fallgeschwindigkeit nicht
von der vordersten Front des aus dem pulverförmigen Stoff gebildeten »Pfropfens«
herausfallen können. Der pulverförmige Stoff wird also pfropfenförmig in den
Dosierraum
eingeführt und drückt die Luft vor sich her, die durch die Austrittsöffnung am Boden
des Dosierraumes entweichen kann. Durch die Erfindung wird also in überraschender
Weise erreicht, daß das Füllgut in dem gleichen Zustand wie es in der Füll--orrichtung
zusammengedrückt ist, in den Dosierraum eintritt, so daß eine nicht mehr zu überbietende
Genauigkeit der Abfüllmenge erzielt werden kann.
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Nachdem der Erfinder die Vorgänge beim Einführen von pulverförmigem
Gut in den Dosierraum richtig erkannt hat, ist es auch offensichtlich, daß man mit
der bekannten seitlichen Anordnung der Austrittsöffnungen im Dosierraum nicht zum
Ziele gelangt. Bei der bekannten Dosiermaschine werden nämlich die seitlichen Austrittsöffnungen
von dem durch den pulverförmigen Stoff gebildeten »Pfropfen« verstopft, sobald die
vordere Front dieses »Pfropfens« das untere Austrittsloch erreicht hat. Die Luft
aus dem unteren Drittel des Dosierraumes muß nun durch den pulverförmigen Stoff
hindurch aus den Austrittsöffnungen herausgeblasen werden. Dadurch wird nicht nur
der »Pfropfen« aufgelockert und dadurch das spezifische Gewicht des den »Pfropfen«
bildenden Pulver-Luft-Gemisches geändert, sondern gleichzeitig wird von der austretenden
Luft ein Teil des pulverförmigen Stoffes mitgerissen und so aus den Luftaustrittsöffnungen
herausgeblasea.
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Beim Gegenstand der Erfindung dagegen kann nur eine sehr geringe
Menge des pulverförmigen Stoffes aus der Luftaustrittsöffnung herausfallen, da das
pulverförmige Gut nicht durch die austretende Luft herausgeblasen wird. Außerdem
sind die einzelnen Pulverteilchen im nicht aufgelockerten »Pfropfen« so fest aneinandergedrückt,
daß es sehr unwahrscheinlich ist, daß sich einzelne Teilchen des Stoffes von der
Gesamtmasse lösen und aus der Austrittsöffnung herausfallen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Luftaustrittsöffnung geschlossen wird, wenn der entsprechende Dosierraum
die Füllstellung verläßt. Die Erfindung kann sehr einfach dadurch verwirklicht werden,
daß eine an sich bel;annte waagerecht umlaufende Drehscheibe mit senkrecht zu deren
ebenen Stirnflächen angebrachten. als Dosierräume dienenden durchgehenden Bohrungen
vorgesehen ist, wobei die an der Unterseite der Drehscheibe anliegende feststehende
Bodeuplatte mindestens eine, gegenüber der Füllvorrichtung angeordnete Luftaustrittsöffnung
aufweist. Die Herstellung solcher durchgehender Bohrungen in der Drehscheibe ist
sehr einfach und kann mit verhältnismäßig einfachen Älitteln mit sehr großer Präzision
ausgeführt werden. Da diese Bodenplatte die Dosierräume in allen Stellungen, außer
in der Füllstellung, vollständig abschließt, kann zum Entleeren der Dosierräume
in der Bodenplatte iiber dem transportablen Behälter eine Auswurfbohrung vorgesehen
sein.
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Zum Ausstoßen des Füllgutes aus dem sich in Auswurfstellung befindlichen
Dosierraum kann bei einer ahsatzweise ulaufenden Drehscheibe ein Stempel vorgesehen
sein, der so mit der Drehscheibe gekuppelt ist, daß e; während des Stillstandes
der Drehscheibe in den sich mit der Auswurfbohrung deckenden Dosierraum eindringt.
Bei einer stetig umlaufenden Drehscheibe kann eine Druclrluftvorrichtung zum Ausblasen
des Füllgutes aus dem durch die Auswurf-Bohrung geöffneten Dosierraum vorgesehen
sein.
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Damit für das durch die Luftaustrittsöffnung aust etende Füllgut
nicht ein besonderer Auffangbehälter deilich ist, kann die Luftaustrittsöffnung
eines
jeden Dosierraumes in den bnachbarten Dosierraum münden. Das durch die Luftaustrittsöffnung
in einem Arbeitsgang austretende Füllgut tritt dann in den beim nächsten Arbeitsgang
zu füllenden Dosierraum, so daß eine Rückführung des durch die Luftaustrittsöffnung
ausgetretenen Füllgutes nicht erforderlich ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen Fig. 1 und
2 teilweise abgebrochen dargestellte Seitenansichten einer Dosiermaschine gemäß
der Erfindung, Fig. 3 eine entsprechende Draufsicht, Fig.4 einen teilweise abgebrochen
dargestellten Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach
der Linie V-V in Fig. 4, wobei über dem Schnitt liegende Teile teilweise abgebrochen
dargestellt sind, Fig. 6 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus dem Schnitt
nach Fig. 4 mit einer gestrichelt dargestellten Ergänzung für ein abgewandeltes
Ausführungsbeispiel, Fig. 7 und 8 zwei zueinander senkrechte Schnitte durch ein
abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Luftaustrittsöffnungen
je zwei benachbarte Dosierräume verbinden.
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Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer Dosiermaschine
für pulverförmige Stoffe. insbesondere für Penicillin, weist eine mit Dosierräumen
1 versehene umlaufende Scheibe 2 auf. In eine mittlere Bohrung 3 der Scheibe 2 greift
eine Antriebswelle 4 ein, die mit einem Flansch 4' versehen ist, gegen den die Scheibe
2 mittels einer Mutter 5 angedrückt wird.
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Über der Scheibe 2 ist eine Fiillvorrichtu-ngfi vor gesehen, die
z. B. mittels einer Schnecke 7 den nulverförmigen Stoff in den unter ihr befindlichen
Dob.erraum 1 einfüllt. Beim Weiterdrehen der Scheibe 2 kommt der gefüllte Dosierraum
in eine Auswurfstel lung über einem transportablen Behälter, z. B. einer Flasche
8, in die das pulverförmige Gut mittels einer weiter unten beschriebenen Ausstoßvorrichtung
aus dem Dosierraum herausgestoßen wird.
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Die Doslerräume 1 der Drehscheibe 2 sind durch senkrecht zu den ebenen
Stirnflächen durchgehende Bohrungen gebildet. Die eine Stirnfläche der Drehscheibe
2 liegt an einer feststehenden ringförmigen Bodenplatte9 an, die die Böden der Dosierräume
1 bldet. Gegenüber der Füllvorrichtung ist in der Bodenplatte 9 eine Luftaustrittsöffnung
10 vorgesehen. In dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel befindet
sich die Luftaustrittsöffnung 10 in einem in die Bodenplatte 9 einsetzbaren Einsatz
11.
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Um zu verhiridern, daß das pulverförmige Gut die Luftaustrittsöffnung
verstopft, weist diese einen sich ach außen erweiternden Querschnitt auf.
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Über der zu füllenden Flasche 8 ist in der Bodenplatte 9 eine Auswurfbohrung
12 vorgesehen. Diese Bohrung ist so groß, daß die über dieser Bohrung 12 stehe!lde;
einen Dosierraum 1 bildende Bohrung in der Scheibe 2 vollständig abgedeckt wird.
Das in diesem abgedeckten Dosierraum UL befindliche Füllgut kann also in die unter
der Auswurfbohrung 12 befindliche Flasche 8 hineinfallen. Damit ein sicheres Ausstoßen
des pulverförmigen Gutes gewährleistet ist, ist für eine absatzweise umlaufende
Drehscheibe ein Stempel 13 vorgesehen, der so mit der Drehscheibe 2 gekuppelt ist,
daß er während des Stillstandes der Drehsdeihe in den sich mit der Auswurfbohrung
deckenden Dospielraum eindringt. Dieser Stempel 13 wird von einem
Arm
14 getragen, der an einer axial auf und ab bemeglichen Welle 15 befestigt ist. Die
.Ruf- und Ab bewegung der NVelle 15 und damit des Stempels i3 erfolgt in an sich
bekannter Weise während des Stillstandes der Welle 4. Einzelheiten dieser Steuerung
der Welle 15 sind daher in der Zeichnung nicht dargestellt. Auch der absatzweise
Antrieb der Welle 4 und damit der Scheibe 2 ist an sich bekannt. Nur beispielsweise
ist daher in der Zeichnung ein Zahnrad 16 und eine mit diesem zusammenwirkende Ratsche
17 dargestellt, wobei eine hin- und hergehende Bewegung der Ratsche 17 in eine absatzweise
Drehung des Zahnrades 16 und damit der mit dieser starr verbundenen Welle 4 umgewandelt
wird.
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Die Heranführung der zu füllenden Flaschen 8 erfolgt in ebenfalls
bekannter Weise mittels eines Förverbandes 18. wobei die Flaschen 8 zwischen Führungsschienen
19 der Auswurfstellung zugeführt werden. Zum Festhalten der Flasche an der Auswurfstellung
sind in an sich bekannter Weise gesteuerte Hebel 20 vorgesehen, die die zu füllende
Flasche genau unterhalb der Auswurfbohrung 12 festhalten.
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Diese Hebel 20 sind um Achsen 21 schwenkbar.
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Die Abfüllung von Flaschen mit genau dosierten Ätengen eines pulverförmigen
Stoffes mit der in der Zeidmung dargestellten Dosiermaschine erfolgt in der im folgenden
beschriebenen Weise: Durch die dauernd umlaufende Sdnecke 7 wird das pulverförmige
Füllgut aus der unteren öffnung der Füllvorrichtung 6 herausgedrückt. Die unmittelbar
unter dieser Öffnung sich absatzweise drehende Scheibe 2 bleibt jedesmal stehen.
wenn sich ein Dosierraum 1 mit dieser Austrittsöffnung der Fiillvorrichtung deckt.
Die Schnecke 7 fördert nun das pulverförmige Gut in den Dosierraum 1, wobei die
im Dosierraum 1 vorhandene Luft durch die Luftaustrittsöffnung 10 heraustreten kann.
Dadurch wird vermieden. daß zwischen den einzelnen Pulverteilchen Lufteinschlüsse
entstehen können. Sobald der Dosierraum 1 mit dem pulverförmigen Füllgut gefüllt
ist, führt die Scheibe 2 eine Drehbewegung aus, bis der nächste Dosierraum 1 sich
mit der Austrittsöffnung der Füllvorrichtung deckt. Auf diese Weise wandern die
gefüllten Dosierräume immer weiter, bis sie mit der Auswurfbohrung 12 in Deckung
kommen. In dieser Stellung dringt der Stempel 13 in den Dosierraum ein und deckt
das Füllgut durch die Auswurfbohrung 12 in die darunter stehende Flasche 8. Sobald
das Füllgut aus dem Dosierraum herausgedrückt ist, schwenken die die Flasche 8 unterhalb
der Auswurfbohrung 12 festhaltenden Hebel 20 um ihre Achsen 21 zuriick, so daß die
Flasche 8 und mit ihr die dahinterliegende Reihe von Flaschen in Fig. 3 in Richtung
des Pfeiles 24 von dem Förderband 18 befördert werden. Sobald sich die nächste Flasche
8 unterhalb der Auswurfbohrung 12 befindet, schwenken die Hebel 20 wieder ein und
halten die Flasche in dieser Stellung fest, wobei gleichzeitig verhindert wird,
daß die übrigen Flaschen vom Förderband 18 weiterbefördert werden. Inzwischen ist
der unterhalb der Füllvorrichtung 6' befindliche Dosierraum 1 gefüllt und der Stempel
13 aus dem Dosierraum herausgezogen worden, so daß die Scheibe 2 sich wieder bis
zur nächsten Stellung weiterdrehen kann. Der Vorgang wiederholt sich nun in der
gleichen Weise.
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Durch die Luftaustrittsöffnung 10 wird in der Regel nicht nur Luft,
sondern auch das pulverförmige Gut austreten. Um zu verhindern, daß dadurch Verluste
entstehen, ist unterhalb der Luftaustrittsöffnung ein Auffaugbehälter 22 vorgesehen.
Dieser Auffang-
behälter 22 kann mit einer Fördereinrichtung- mit der Füllvorrichtung
6 verbunden sein, so daß das in den Auffangbehälter 22 hereinfallende Gut sofort
in die Füllvorrichtung zurüclsbefördert wird.
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In Fig. 6 ist eine Abwandlung des in den Fig. 1 bis 5 dargestellten
Ausführungsbeispiels dargestellt. bei der zur Verhinderung einer Verstopfung ein
kurzzeitig in die Luftaustrittsöffnung eindringender Stift 23 vorgesehen ist.
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Bei einem anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, daß der den Boden der Dosierräume 1 in der Füllstellung bildenke
Teil der Bodenplatte oder ein dem Einsatz 11 entsprechender Einsatz siebartig durchlöchert
ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt.
An Stelle der in ihrer horizontalen Ebene umlaufenden Scheibe 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
ein um eine waagerechte Achse 30 umlaufender radförmiger Körper 31 vorgesehen, der
mit einem äußeren zylindrischen Rand 32 versehen ist. In diesem Rand 32 sind radiale
zylindrische Bohrungen 34 vorgesehen, deren Böden von zylindrisdi gebogenen Teilen
35 und 36 gebildet werden. Diese Teile 35 und 36 sind feststehend und können z.
B. an der Füllvorrichtung 6 befestigt sein.
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Im unteren Teil der Seitenwand eines jeden Dosierraumes 34 ist eine
Luftaustrittsöffnung 37 vorgesehen, die sich in Richtung der austretenden Luft erweitern
kann. Durch diese Luftaustrittsöffnungen 37 sind alle Dosierräume 34 miteinander
verbunden.
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Die die Böden1 der Dosierräume 34 bildenden zylindrisch gebogenen
Teile 35 und 36 weisen über der zu füllenden Flasche 8 mit den Bohrungen 34 libereinstimmende
Bohrungen 38, 39 auf. Die Bohrung 38 dient hierbei als Eintrittsöffnung für den
entsprechend dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildeten Stempel
13, während die Bohrung 38 im äußeren zylindrisch gebogenen Teil als Austrittsöffnung
für das Füllgut dient. Der äußere zylindrisch gebogene Teil 35 weist außerdem noch
mindestens eine Aussparung für die Mündung der Füllvorrichtung 6 und eine weitere
Aussparung 40 für den Austritt der Luft aus derjenigen Dosierkammer, die der gerade
unterhalb der Füllvorrichtung 6 befindlichen Dosierkammer unmittelbar benachbart
ist, auf.
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Die Wirkungsweise der Maschine gemäß dem in den Fig. 7 und 8 abgebildeten
Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen die gleiche wie die Wirkungsweise der in
den Fig. 1 bis 6 dargsstellten Ausführungsform.
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Der radförmige Körper 31 führt eine absatzweise Drehung in Richtung
des Pfeiles 41 dadurch. Dabei wird während des Stillstandes des Körpers 31 die unter
der Fülivorrichtung 6 befindliche Dosierkammer 34 gefüllt. Hierbei tritt die Luft
aus der Luftaustrittsöffnung 37 in den unterhalb der Aussparung 40 befindlichen
Dosierraum. Ein Heraustreten der Luft in die andere benachbarte Kammer ist nicht
möglich, da diese bereits im vorhergehenden Arbeitsgang gefüllt worden ist, so daß
die entsprechende LuftaustrittsöiE-nung nicht in Wirkung tritt. Tritt das pulverförmige
Gut aus der Luftaustrittsöffnung in die unterhalb der Aussparung 40 befindliche
Dosierlrammer, so stellt das überhaupt keinen Nachteil dar, da diese Dosierkammer
im nächsten Arbeitsgang sowieso gefüllt wird.
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Die Merkmale der verschiedenen, oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
können natürlich in beliebiger Weise kombiniert werden. So können z. B. bei dem
in den Fig. 7 und 8 beschriebenen Ausführungsbeispiel an Stelle der Luftaustrittsöffnungen
37 im zylindrisch gebogenen Teil 36 den Luftaustrittsöffnungen
10
in der Platte 9 entsprechende Öffnungen vorgesehen sein, und umgekehrt können die
Luftaustrittsöffnungen 37 zwischen den einzelnen Dosierkammern 1 der Scheibe 2 vorgesehen
sein.
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PATENTSNSPRCHE: 1. Dosiermaschine für pulverförmige Stoffe mit mindestens
einem bewegbaren Dosierraum, der mindestens eine sich nach außen erweiternde Luftaustrittsöffnung
aufweist und der in einer Füllstellung von einer das Füllgut in gleichmäßig zusammengedrückter
Form liefernden Füllvorrichtung gefüllt und in einer Auswurfstellung in transportable
Behälter, z. B. Flaschen, entleert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur einwandfreien
Entlüftung ohne zusätzliche Absaugung eine solche Luftaustrittsöffnung an dem der
Füllöffnung gegenüberliegenden Ende des Dosierraumes (1) vorgesehen ist.