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Selbsttätige Abfüllwaage, insbesondere für stückige Schüttgüter Die
Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Abfüllwaage, insbesondere für stückige
Schüttgüter wie Bonbons od. dgl. mit von der Waage elektrisch gesteuerter Zuführung
des Wiegegutes aus einem Vorratsbehälter zur Lastschale mittels eines Förderbandes
und mehrerer diesem nachgehalteter, elektromagnetisch betätigter Rüttelrinnen verschiedener
Leistung.
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Gewichtsgenauigkeit und Leistung selbsttätiger Abfüllwaagen sind
in erster Linie abhängig von der Gleichmäßigkeit des in die Waagschale fließenden
Gutstromes und von der genauen Steuerung der Gutzufuhr zur Waagschale, die bei Hochleistungswaagen
fast ausschließlich elektrisch durch den Waagebalken erfolgt.
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Die Erfahrung hat nun aber gezeigt, daß die mit derartigen Zuführeinrichtungen
ausgerüsteten Abfüllwaagen bei der Verwiegung von stückigem Schüttgut, wie z. B.
von Bonbons od. dgl., nicht mehr dieselbe Leistung und Genauigkeit erreichten, wie
dies bei körnigem oder pulverigem Gut der Fall war.
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Die Ursache dieser Mängel ist darin zu suchen, daß der in die Waagschale
fließende Gutstrom infolge der verhältnismäßig großen und vielfach unregelmäßig
geformten Einzelstücke, aus denen er sich zusammensetzt, ungleichmäßig ist, d. h.
daß einmal sehr viele Einzelstücke und dann wieder nur wenige davon pro Zeiteinheit
in die Waagschale gefördert werden. Dazu kommt noch, daß die Einzelstücke schon
verhältnismäßig große Gewichte darstellen, was sich bei der Feinauswiegung besonders
ungün stig bemerkbar macht.
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Als weiterer Nachteil zeigt sich bei der Verwiegung von Bonbons od.
dgl. die verhältnismäßig große Bauhöhe der bisher üblichen Wägeeinrichtungen. Die
Bonbons werden gewöhnlich von der Herstellanlage oder von der Einwickelmaschine
in kleinen Mengen abgenommen und direkt in die Abfüllwaage eingeschüttet. Liegt
der Einfülltrichter dieser Waage nun sehr hoch, so bedeutet dies einen erhöhten
Arbeitsaufwand, der die Bedienung der Waage erschwert und verteuert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel
zu beseitigen und eine leicht zu bedienende und zu heschickende, selbsttätige Abfüllwaage
zu schaffen, die insbesondere zur Verwiegung von stückigem Gut wie Bonbons od. dgl.
geeignet ist, genaues Gewicht und gleichmäßige Leistung aufweist und damit auch
in automatischen Verpakkungsmaschinen verwendet werden kann.
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Zu diesem Zweck wird bei der erfindungsgemäßen Abfüllwaage das stückige
Schüttgut von dem Förderband in einfacher Schichthöhe aus dem Vorratsbehälter auf
eine flache, vom Hauptwaagebalken gesteuert
ten Rüttelrinne an sich bekannter Art
gefördert, die es über eine feststehende Verteilerrinne od. dgl. zwei oder mehreren
mit Abstand nebeneinander angeordneten, unabhängig voneinander vom Waagbalken gesteuerten
und in die Waagschale mündenden, stabförmigen Rüttelrinne zuleitet, deren im Querschnitt
vorzugsweise keilförmig ausgebildete Förderbahn so bemessen ist, daß sich auf ihr
die einzelnen Stücke des Schüttgutes, bei gleichzeitigem Abfallen überzähliger Stücke
in eine unterhalb der Stabrinnen angeordnete. Rüttelrinne od. dgl. hintereinander
zu einer Reihe ordnen und sich in Richtung der Waagschale bewegen. Das in die unterhalb
der Stabrinnen befindliche Rüttelrinne fallende Schüttgut kann entweder zur Verstärkung
der Grobstromzufuhr zur Waagschale dienen oder gegebenenfalls auch zum Vorratsbehälter
der Waage zurückgeleitet werden.
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Um schon die Beschickung der ersten Rüttelrinne gleichmäßig zu gestalten,
wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung am Austritt des schräg nach oben
aus dem Vorratsbehälter herausgeführten Förderbandes in an sich bekannter Weise
eine vorzugsweise mit elastischen Längsrippen versehene Abstreifwalze angeordnet,
deren Drehrichtung gegen die Förderrichtung des Bandes verläuft, wodurch sich eine
gleichmäßige Verteilung in einfacher Schichthöhe des Schüttgutes ergibt.
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Zwecks Erreichung besonders niedriger Bauhöhe der Waage, kann gegebenenfalls
auf den Ausschütttrichter, der bisher das abgewogene Gut von der Waagschale auffing
und zum Verpackungsgefäß leitete, verzichtet werden und gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung in an sich bekannter Weise ein knapp unterhalb der Waagschale vorbeilaufendes
Förderband angebracht werden, an dessen Ende ein Ausschüttstutzen angebracht ist,
der das Gut vom
Band abfängt und dem Verpackungsbehälter zuleitet.
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Diese Anordnung zeigt besondere Vorteile, wenn die Abfüllwaage mit
einer automatischen Verpackungsmaschine vereinigt werden soll.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in
den Zeichnungen dargestellt: Fig. 1 zeigt die Waage in der Seitenansicht; Fig. 2
ist ein Querschnitt in der EbeneII-II der Fig. 1; Fig. 3 zeigt die Verteilerrinne
und die Stab-Rüttelrinnen in Aufsicht; Fig. 4 zeigt die Kontaktbrücke mit Voreiler
in vergrößertem Maßstabe; Fig. 5 ist ein Querschnitt in der EbeneV-V der Fig. 4,
und Fig. 6 zeigt das Schaltschema der elektrischen Steuerungseinrichtung der Waage.
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Die Abfüllwaage setzt sich zusammen aus der Schüttgutzufuhr Z, der
Rüttelfördereinrichtung R, der Waage W, der elektrischen Steuerungseinrichtung S
und der Ausschüttvorrichtung F.
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Die RütteleinrichtungR und die Waage W sowie die Steuerungseinrichtung
S und die AbfüllvorrichtungF sind auf einem gemeinsamen Waagengestell 1 aufgebaut
und durch ein Gehäuse 2 abgedeckt. während die aus einem Förderband 3 und einem
Vorratsbehälter 4 bestehende Schüttgutzufuhr Z als gesondertes Aggregat aufgebaut
ist.
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Die Schüttgutzufuhr Z Das Förderband 3 läuft schräg nach oben aus
dem Vorratsbehälter 4 heraus und wird durch einen Motor 5 mit geeigneter Geschwindigkeit
angetrieben.
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Am Austritt des Förderbandes 3 aus dem Behälter4 befindet sich eine
Abstreifwalze 6, die in gewissem Abstand über dem Förderband 3 angeordnet ist und
entgegen der Förderrichtung des Bandes 3 umläuft.
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Am Umfang der Walze 6 sind mehrere, vorzugsweise vier Längsrippen
7 aus Gummi od dgl. angebracht. Der Zwischenraum zwischen den Längsrippen 7 und
dem Förderband 3 entspricht etwa der Größe der Einzelstücke des Schüttgutes. Der
Antrieb der Walze 6 erfolgt beispielsweise über eine Kette 58 vom Förderbandantriebsmotor
5.
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Bei der oberen Umlenkrolle 8 des Förderbandes 3 befindet sich ein
Schütttrichter 9, der auf die oberste Förderrinne 10 der Rüttelfördereinrichtung
R mündet. Die nach oben zeigende Seitenwand 11 des Schiitttrichters 9 ist beweglich
und mit einem Quecksilberschalter 12 od. dgl. ausgerüstet, der entsprechend der
jeweiIigen Neigung der Seitenwand, die wiederum von der Menge des im Schütttrichter
9 befindlichen Schüttgutes abhängig ist, den Motor 5 des Förderbandes 3 ein- oder
ausschaltet und so dessen Förderleistung steuert. Vorratsbehälter 4,. Förderband
3 und Antriebsmotor 5 sind auf einem Gestell 13 angeordnet, dessen Höhe mittels
eines in sich verschiebbaren Fußes 14 verstellt werden kann. Das vordere Ende des
Gestells 13 wird entweder am Waagengesteil 1 eingehängt oder gegebenenfalls auch
mit zwei weiteren Füßen versehen, so daß es unabgängig von dem Waagengestell aufgestellt
werden rann.
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Rüttelfördereinrichtung R Diese Einrichtung besteht aus der oberen
flachen tüttelrinne 10, den beiden stabförmigen Rüttelrinien 15 und 16 und der unteren
Rüttelrinne 17, die ebenfalls wie die Stabrinnen 15 und 16 in die Waagchale 18 mündet.
Die Überleitung und Verteilung
des Schüttgutes von der oberen Rüttelrinne 10 auf
die Stabrinnen 15 und 16 erfolgt durch eine im Querschnitt W-förmige Verteilerrinne
19, die an einer Säule 20 in ihrer Höhe verstellbar am Auslaufende der oberen Rüttelrinne
10 angebracht ist. Der Neigungswinkel der Verteilerrinne 19 ist ebenfalls mittels
eines geeigneten Gelenks 21 einstellbar, was im Hinblick auf die verschiedenartige
Gleitfähigkeit der Schüttgüter von Bedeutung ist. Um zunächst möglichst das ganze
von der oberen Rüttelrinne 10 kommende Schüttgut auf die Stabrinnen 15 und 16 zu
bekommen, sind am Beginn derselben mittels eines in seiner Höhe verstellbaren Halters
36 drei Leitbleche 22, 23 und 24 angebracht, die zusammen einen ebenfalls W-förmigen
Querschnitt bilden und das Schüttgut gleichmäßig auf die beiden Stabrinnen 15 und
16 leiten.
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Die obere Rüttelrinne 10 wird mittels des Rüttelmagneten 29 in Schwingungen
versetzt und ist zu diesem Zweck in bekannter Weise mittels Blattfedern 25 an einer
Platte 26 aufgehängt, die ihrerseits wiederum federnd und in ihrer Neigung verstellbar
auf zwei Böcken 27 und 28 aufliegt.
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Die aus je einem Elektromagneten 30 und je einem Masseblock 31 bestehenden
Rüttelaggregate der Stabrinnen 15 und 16 sind mittels Federn 32 an der Platte 26
aufgehängt und in ihrer Neigung verstellbar. Die Stabrinnen 15 und 16 hängen an
je einem Bügel 33, der im Schwerpunkt der Rinnen angreift und dessen Ankerplatte
58 mittels Blattfedern 34 am Masseblock 31 befestigt ist. Die Ankerplatte58 wird
durch den Elektromagneten 30 in bekannter Weise in Schwingung versetzt. Diese Anordnung
gewährleistet, daß die Rinnen 15 und 16 auf ihrer ganzen Länge gleichmäßig gerüttelt
werden. Die Rinnen 15 und 16 sind vorzugsweise aus einem Vierkantstab gearbeitet,
in dessen Oberseite eine keilförmige Nut 35 eingearbeitet ist, deren Winkel am Beginn
der Stabrinne verhältnismäßig flach und etwa in der Mitte der Stabrinne in einen
spitzwinkligeren und tiefer eingeschnittenen Querschnitt übergeht.
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Unterhalb der Stabrinnen 15 und 16 ist eine weitere flache Rüttelrinne
17 vorgesehen, die beim vorliegenden Beispiel als erste Grobrüttelrinne dient und
das über die Stabrinnen 15 und 16 fallende überschüssige Schüttgut zur Waagschale
leitet. Zur Aufhängung dieser Rüttelrinne 17 dienen in üblicher Weise zwei Flachfedern
37, die an einer federnd und in der Neigung verstellbar auf dem Waagengestell 1
aufgesetzten Platte38- befestigt sind. Die Rüttelung der Rinne 17 erfolgt in bekannter
Weise durch einen Elektromagneten 39.
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Waage W Die Waage ist eine Laufgewichtswaage an sich bekannter Art,
deren Waagschale 18 mittels eines elektromagnetisch betätigten Schalenöffners 40
geöffnet wird. Das Ende des Waagebalkens 41 ist mit einem Sporn 42 versehen, der
einen Doppelkontakt e trägt sowie zwei elastische Auflagen 43, die zur Dämpfung
des Anschlags des Spornes 42 an den an der Kontaktbrücke 44 angebrachten,. verstellbaren
Anschlägen 45 und 46 dienen. Zur Steuerung des über die Grob- und Feinrüttelrinnen
fließenden Gutstroms dienen, neben dem Waagebalken selbst, eine auf dem Lagerbock
49 gelagerte Hilfswaage oder Voreiler 47 und eine weitere, kleinere Hilfswaage 48,
die in der Kontaktbrücke44 drehbar gelagert ist.
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Beide Hilfswaagen 47 und 48 sind- durch Laufgewichte 50 bzw. 51 einstellbar
und der Voreiler 47
ist außerdem mittels eines Flüssigkeitsdämpfers
52 od. dgl. gedämpft.
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Die kleinere Hilfswaage 48, die im rechten Winkel zum oberen Voreiler
47 angeordnet ist, trägt den Doppelkontakt b, während sich am oberen Voreiler 47
die isoliert voneinander angebrachten Kontakte c und d befinden.
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Am oberen und unteren Querbalken der Kontakte brücke 44 sind je ein
federnder Endkontakt a bzw. f isoliert an dieser angebracht. Alle Kontakte z bis
f der Steuerung befinden sich somit in einer senkrechtenEbene und innerhalb einer
gemeinsamenKontaktbrücke, was einen sehr ühersichtlichen Aufbau und eine leichte
und zentrale Einstellung der Waage ermögliche Abfüllvorrichtung F Wie schon erwähnt,
kann an Stelle des sonst üblichen Ausschütttrichters, der eine gewisse Bauhöhe der
Waage voraussetzt, auch eine aus einem schnell laufenden Förderband 53 bestehende
Ausschütteinrichtung vorgesehen werden'. Das obere Trumm des Förderbandes 53, das
zweckmäßig durch einen besonderen Elektromotor 54 angetrieben wird, läuft in einem
Schacht 55 unterhalb der Waagschale 18. Sind mehrere Waagen zu einer Abfüllwaage
vereinigt, so erstreckt sich das Förderband 53 über alle Waagschalen. Am Ende des
Bandes 53 befindet sich ein Auffangstutzen, der mit einer Verschlußklappe versehen
ist, die sich im Rhythmus der Abfüllungen, die sich wiederum aus der eingestellten
Gesamtleistung der Waage ergibt, öffnet und schließt und so jeweils den Inhalt einer
Schale durchläßt.
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Steuerungseinrichtung S Die Steuerungseinrichtung ist zu einem »Steuerungssatz«
zusammengefaßt, der in dem über der Waage gelegenen Gehäuseteil eingebaut ist derart,
daß die Schalttafel 56 des Steuersatzes sich auf der Vorderseite der Waage befindet.
Das Schaltschema des Steuerungssatzes ist in Fig. 6 aufgezeichnet und wird nachfolgend
zusammen mit der Wirkungsweise der Waage beschrieben.
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Es wird davon ausgegangen, daß die Waagschale 18 leer ist und demgemäß
je die Kontakte ci, b und c sowie d und e aufeinaderliegen. Wird nun der Hauptschalter
Hs geschlossen, so werden die Relais A und C erregt und dadurch die Kontakte cii
und c1 geschlossen. Die Relais A, C und E liegen in einem Niederspannungs-Gleichstromkreis,
der vom Netz über den Transformator Tr und die Gleichrichter GL gespeist wird.
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Da der Kontalcte, ein Ruhekontakt ist, sind jetzt alle Rüttelrinnen
10, 15, 16 und 17 unter Strom und fördern das Schüttgut in die Waagschale. Bei zunehmender
Füllung werden zuerst mit einer durch die Hilfswaage 48 bedingten Voreilung die
Kontaktea und b geöffnet, dadurch wird das Relais stromlos gemacht und somit die
Rüttelrinne 17 abgeschaltet.
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Bei weiter sich senkender Waagschale schlägt der Balken der Hilfswaage
48 gegen den Anschlag 57, so daß sich nun die Kontakte b und c voneinander trennen,
das Relais C dadurch stromlos und die als Grobrüttelrinne arbeitende Stabrinne 15
durch den Kontakt cm mit einer gewissen Voreilung abgeschaltet wird, die wiederum
durch die Stellung des Laufgewichtes 50 am Voreiler 47 bestimmt wird.
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Nunmehr arbeiten nur noch die oberste Rüttelrinne 10 und die als
Feinrüttelrinne wirkende Stab-
rinne 16; Erreicht jetzt der Waagebalken die eleichgewichtslage,
so treniren- sirh-die Kontakte' d, e, und das Relais 7: erhält über den Widerstand
Rv- eine ge wisse Vorspannung. Unmittelbar darauf schließen die Kontakte e, f, wodurch
das Relais E anspricht, den Kontakt ei öffnet und zugleich Kontakte e2 schließt
Damit werden einmal die Rüttelrinnen 10 und 161 abgestellt und: zum- anderen der
Stromkreis des Schalenöffners- 40,-- der über den Gleichrichter Gt mit Gleichstrom
betrieben wird, vorbereitet. Wird nun der Druckknopf. D von Hand gedrückt- oder
durch den Impulsgeber einer Verpackungsmaschine od. dgl.. ausgelöst, so öffnet der
Schalenöffner die Waagschale und das eingewogene Schüttgut kann sich entleeren.
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Die Waage kehrt anschließend wieder in ihre Ausgangsstellung zurück,
und der beschriebene Vorgang beginnt von neuem. Zur Regelung der Förderwirkung der
Rüttelrinnen 10,. 15, 16 und- 17 sind Regulierw.iderstände Re, bis Re" vorgesehen,
die stufenlos einstellbar sind. Die Steuerung des Zuführförderbandes 3 ist bereits
beschrieben und erfolgt unabhängig vom Waagebalken der Waage. In gewisserr Fällen
könnte auf die oberste RüttelYinne 10 verzichtet werden. Dann wäre allerdings der
Antrieb des- Förderbandes 3 im gleichen Sinne wie die bisherige Förderrinne 10 vom
Waagebalken zu steuern.
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Je nach verlangter Leistung können nun ein, zwei oder mehrere' der
beschriebenen Waageneinheiten zu einer Abftillwaage zusammengesetzt werden. Es erfolgt
dabei lediglich eine Summierung der einzelnen Waageneinheiten, wobei natürlich gewisse
Vereinfachungen vorzunehmen sind. So können jeweils die gleichen Regulierwiderstände
Re der einzelnen Waageneinheiten mittels einer gemeinsamen Welle bedient werden.
Auch ist ein gemeinsamer Vorratsbehälter 4- vorzusehen) in welchem die Förderbänder
3 vereinigt sind. Der Antrieb derselben erfolgt beispielsweise von einem gemeinsamen
Motor über elektrisch betätigte Kupplungen, die getrennt- voneinander von den einzelnen
Schaltern.12 an den Schütttrichtern gesteuert werden.