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Maschine zum Füllen von Verpackungsbehältern mittels Vakuum Die Erfindung
betrifft eine Maschine zum Füllen von Verpackungsbehältern, wie Beuteln, Kartons
od. dgl., mittels Vakuum, mit einer einen Behälter aufnehmenden und luftdicht an
der Behälterunterlage abschließbaren Glocke, an der ein Füllkopf zum Einführen des
absaugbaren Füllgutes und zur Herstellung des Vakuums im Behälter angebracht ist,
wobei die Vakuumfülleinrichtung mit einer die Füllung steuernden Wiegeeinrichtung
verbunden ist.
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Maschinen mit diesen bekannten Merkmalen zum Ausgang nehmend, macht
sich die Erfindung zur Aufgabe, diese so durchzubilden, daß die Behälter, obwohl
ihre Füllung unter Vakuum und unter Gewichtskontrolle durch eine Waage geschieht,
zu keinem Zeitpunkt an die Füllöffnung des Füllkörpers angeschlossen werden müssen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf eine sehr einfache Weise gelöst
dadurch, daß die Glocke am feststehenden Füllkopf auf- und abbewegbar geführt ist
und in abgesenktem Zustand zusammen mit dem Innenraum einer unterhalb des Füllkopfes
angeordneten, die Waage in bekannter Weise aufnehmenden Kammer einen nach außen
luftdicht abgeschlossenen Raum bildet, der unter der Einwirkung des Vakuums steht
und in welchem der Teller der Waage zusammen mit dem darauf befindlichen Verpackungsbehälter
frei beweglich ist.
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Der große Vorteil beim Arbeiten mit der erfindungsgemäß aufgebauten
Maschine liegt auf der Hand. Die Behälter brauchen von nun an nur noch unter der
frei ausmündenden Füllöffnung des Füllkopfes auf den Teller der Waage aufgesetzt
zu werden und können nach dem Füllen ebenso schnell wieder von dem Teller heruntergenommen
werden. Das ist von besonderem Wert, wenn beispielsweise Papierbeutel gefüllt werden
sollen, die sich, wenn überhaupt, nur sehr schlecht jedesmal schnell und dicht mit
einem Füllrohr verbinden lassen würden.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen nach der Erfindung
beispielsweise wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 einen vertikalen Seitenriß der
Vakuumfüll-und Wiegemaschine nach der Erfindung, Fig. 2 die Rückansicht der Maschine,
Fig. 3 einen vertikalen Seitenriß, ähnlich Fig. 1, jedoch in anderer Stellung einzelner
Teile und mit Wiedergabe der Luftleitungen der verschiedenen pneumatischen Vorrichtungen
zur Steuerung der Maschine, Fig. 4 die Draufsicht auf die Maschine, Fig. 5 in vertikalem
Schnitt die Teilansicht eines Steuerventils, Fig. 6 in diagrammatischer Darstellung
die Luftleitungen in Verbindung mit den verschiedenen pneu-
matisch betätigten Steuervorrichtungen,
welch letztere geschnitten sind, Fig. 7 einen vertikalen Schnitt durch die Wiegeeinrichtung,
Fig. 8 einen vertikalen Schnitt nach Linie 8-8 von Fig. 7, Fig. 9 in vergrößertem
Maßstab einen vertikalen Schnitt der Einstellvorrichtung für die Wiegeeinrichtung
nach Fig. 7, Fig. 10 die vertikale Seitenansicht eines Ventils zur Regelung der
Einfüllung unter Vakuum, zum Teil geschnitten gemäß Linie 10-10 in Fig. li, Fig.
11 die Vorderansicht des kombinierten Steuerventils zum Teil geschnitten, Fig. 12
und 13 in vergrößerter, perspektivischer Ansicht einen Teil des Ventils nach Fig.
10 in verschiedenen Stellungen, Fig. 14 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 6,
jedoch mit einer abgeänderten Ausführung der Steuervorrichtung, Fig. 15 die Teilansicht
des Schalters von der Steuervorrichtung nach Fig. 14, Fig. 16 einen Vertikalschnitt
nach Linie 16-16 von Fig. 17 eines durch ein Solenoid betätigten Steuerventils der
Steuervorrichtung nach Fig. 14 und Fig. 17 die Draufsicht auf das Ventil nach Fig.
16.
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Die Wiegevorrichtung ist durchgehend mit 10 bezeichnet, sie besteht
in der dargestellten bevorzugten Form aus einer an sich bekannten Ausleger-Federwaage
12 mit einer Wägfläche 14 zur Aufnahme des füllenden Behälters 15 (Fig. 3). Die
Wiegevorrichtung 10 ist in einer luftdichten Kammer 16 (Fig. 7) angeordnet, welche
eine )ffnung 18 in der oberen Platte i9 aufweist, durch welche die Plattform 14
sich erstreckt.
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Der Verpackungsbehälter ist in Einfallrichtung mit einem Füllkopf
20 aufgesetzt, welch letzterer einen Teil der Vakuum-Fülleinrichtung bildet, wozu
auch der Fülltrichter 22 (Fig. i bis 3) gehört. Der Füllkopf 20 kann mit der Kammer
16 luftdicht verbunden werden, wozu, wie in Fig. 7 wiedergegeben, eine absenk bare
Glocke 24 dient, welche in Fig. 3 in Hochstellung gezeigt ist. Der Füllkopf 20 besitzt
zur Abdichtung einen Kragen 26; außerdem ist auf der Platte 19 um die Plattformöffnung
18 eine Dichtung vorgesehen, so daß die Glocke luftdicht mit der Wiegekammer verbunden
werden kann. Der obere Teil der Glocke24 besitzt zur luftdichten Verbindung mit
dem Kragen 26 einen Dichtungsring21, und der untere Teil der Glocke hat zur Abdichtung
mit der Plattel9-einen ähnlichen Ring 23.
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Die Glocke 24 kann durch eine pneumatische Vorrichtung 28 (Fig. 1
bis 3 und 6) gehoben und gesenkt werden, und nach dem Absinken der Glocke und ihrem
luftdichten Anschluß an den Füllkopf und die Wägekammer wird die Kammer 16 und die
Glocke 24 unter Vakuum gesetzt, welches auch dazu dient, das Füllgut aus dem Vorratsbehälter
22 durch den Füllkopf 20 abzuziehen und in den Behälter 15 zu überführen. Nachdes
dies geschehen und eine bestimmte Gewichtsmenge in den Behälter eingelassen ist,
wird.durch eine pneumatische Steuervorrichtung 30 (Fig. 7), welche mit der Wiegevorrichtung
10 in Verbindung steht, das Vakuum aufgehoben und zugleich die weitere Materialzufuhr
unterbunden; außerdem wird automatisch die Glocke 24 abgehoben. Hierauf kann der
gefüllte und abgewogene Verpackungsbehälter 15 von der Plattform 14 abgenommen werden,
und die Maschine steht zu einem neuen Füllvorgang bereit.
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Nach der Darstellung in Fig. 1 und im einzelnen in Fig. 6 ist der
Füllkopf 20, wie bekannt, mit einer zentralen Materialzufuhröffnung 32 versehen,
während er andererseits mit seinem oberen Ende mit dem Vorratsbehälter 22 verbunden
ist. Das untere Ende des Füllkopfes 20 weist eine ringförmige, mit einem Sieb versehene
Saugöffnung 34 auf, die mit einer Luftleitung 36 in dem Kopf in Verbindung steht.
Letztere ist über das Rohr 38 mit dem Ventil 40 verbunden, wie aus Fig. 6 ersichtlich.
Dieses Ventil 40 steht außerdem durch die Leitung 42 mit einer üblichen Saugpumpe
44 in Verbindung.
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Zur Steuerung des Vakuums für den Füllkopf 20 ist das Ventil 40 so
ausgebildet, daß es die Vakuumleitungen zu dem Füllkopf öffnet, wenn die Glocke
24 mit dem Füllkopf voll abgesenkt ist und mit der Wiegekammer in luftdichter Verbindung
steht. Außerdem dient es dazu, das Vakuum aufzuheben und den weiteren Materialzufluß
zu dem Verpackungsbehälter zu schließen, wenn ein bestimmtes Gewicht erreicht ist.
Auch dient das Ventil 40 über die pneumatische Regelvorrichtung 30 dazu, bei Aufhebung
des Vakuums den pneumatisch betätigten Hebe- und Senkmechanismus 28 umzukehren,
so daß die Glocke 24 automatisch abgehoben wird. Die Glocke 24 ist über den Träger
46 (Fig. 7) mit dem unteren Ende einer Kolbenstange 48 (Fig. 6) verbunden, deren
Kolben 50 sich in dem Zylinder 52 befindet, welcher einen Teil der Hebe- und Senkvorrichtung28
bildet. Der Träger 46 kann gleitend zwischen den Führungen 54 und 56 in den Seitenträgern
der Maschine (Fig. 2) geführt sein. Die Umkehrvorrichtung 28 wird durch ein Doppelventil
58 gesteuert, und, wie aus Fig. 6 ersichtlich, hat der Zylinder 52 zu diesem Zweck
einen oberen Luftleitungsanschluß 60 sowie den unteren Anschluß 66.
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Der obere Teil steht über die Leitung 62 mit dem
einen Ventil 64 und
der untere Anschluß des Zylinders mit dem anderen Ventil 70 des Doppelventils 58
in Verbindung.
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Wie in Fig. 6 dargestellt ist, sind die beiden Ventile des Doppelventils
58 durch eine Leitung 72 miteinander verbunden, und diese Leitung steht wiederum
mit den Leitungen 74 und 76 in Verbindung, welche zu einem Preßluftanschluß oder
Kompressor führen.
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Nach Fig. 10 und 11 besitzt das Doppelventil 58 zwei Drehventile 78
und 80, die sich in den Teilen 64 und 70 drehen. Jedes Ventil ist an einen Arm 82
angeschlossen, und die beiden Arme sind durch eine Stange 84 miteinander verbunden,
so daß die beiden Ventile gleichzeitig verstellt werden. Jedes Ventil 78 und 80
besitzt zwei Durchlässe, die nach Fig. 10 bei dem Ventil 80 aus dem Durchgang 86
und 88 bestehen. Der Durchlaß 86 dient dazu, das Verbindungsrohr 72 mit der Leitung
68 zu verbinden, so daß durch die Öffnung 66 dem Zylinder Preßluft zugeführt wird
und damit die Glocke 24 gehoben wird. Der andere Durchlaß 88 in dem Drehventil 80
dient dazu, eine Verbindung mit der Atmosphäre über die Öffnung 90 des Ventilgehäuses
70 herzustellen. Auch das andere Ventil 78 ist mit Durchlässen 86 und 88 versehen,
die jedoch entgegengesetzt angeordnet sind, so daß, wenn die Mündung 86 in dem Ventil
80 mit den Leitungen 68 und 62 zwecks Aufwärtsbewegung des Kolbens 50 in Verbindung
stehen, die Mündung 88 des Ventils 78 mit der Auslaßöffnung 90 übereinstimmt und
damit über dieses Ventil die Luft oberhalb des Kolbens entweichen kann. Umgekehrt
kann die Luft in dem unteren Teil des Zylinders 52 über die Leitungen des anderen
Ventils entweichen, wenn die Stellung des Doppelventils entgegengesetzt ist.
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Ist somit das Doppelventil 58 so eingestellt, wie es in Fig. 10 in
vollen Linien wiedergegeben ist, so ist das Ventil 78 mit dem System derart verbunden,
daß die Glocke 24 abgesetzt wird. Während dieser Zeit ist das andere Ventil 80 zur
Atmosphäre geöffnet. In der gestrichelten Stellung erfolgt demgemäß umgekehrt eine
Abhebung der Glocke 24. Die Verbindungsstange 84 besitzt einen Handgriff 92, um
die Ventilarme 82 nach unten verschwenken zu können, wodurch also die Glocke 24
abgesenkt wird. Außerdem sind die Arme 82 durch eine gelenkige Verbindung 94 mit
einem zweiten Querstück 95 verbunden, das von den Schwenkhebeln96 getragen wird,
welche sich um die Achse 96 drehen. Letztere wird von Vorsprüngen 100 der Grundplatte
102 des Doppelventils 58 getragen.
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Zur Begrenzung der Drehbewegung der Ventile in beiden Richtungen dienen
die Anschlagarme 104 und 106, die gegen einstellbare Anschläge 108 und 110 stoßen
und damit in beiden Richtungen eine genaue Begrenzung der Schwenkbewegungen ergeben.
Durch eine Feder 112 zwischen der Grundplatte 102 und dem Querstück 95 wird erreicht,
daß die Einstellung in der einen oder anderen Richtung einschnappt.
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Das Doppelventil 40, durch welches das Vakuum in der Füll- und Wiegekammer
geregelt wird, besitzt ferner eine federbelastete Kolbenstange 114, welche verschiebbar
in dem Gehäuse 116 vorgesehen ist, das seinerseits in der oberen Kammer 118 ein
Gleitventil 120 hat, welches mit der Kolbenstange 114 verbunden ist. Befindet sich
das Gleitventil 120 in der unteren Stellung (Fig. 6 und 11), so besteht eine Verbindung
zwischen der Vakuumleitung 42 und der Leitung 38 und damit zwischen dem Füllkopf
20 und der Saugpumpe. Befindet sich das Gleitventil 120 in der oberen Stellung,
besteht eine Verbindung der Leitung 38 über den Durchgang in dem Gleitventil mit
einer Öffnung
124 zur Atmosphäre und damit auch eine Verbindung
der Kammer 16 nach außen. Aus Fig. 6 und 11 ist ferner ersichtlich, daß die Kolbenstange
114 des Ventils 40 mit dem Querstück 95 des Doppelventils 58 verbunden ist. Es wird
also bei dem Herabdrücken des Handgriffes 92 zur Betätigung des Doppelventils 58
und damit zur Absenkung der Glocke 24 auch das Gleitventil 120 nach unten bewegt
und somit zugleich auch die Füll- und Wägekammer mit der Absaugvorrichtung verbunden,
also auch der Vakuum-Füllvorgang eingeleitet.
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Wie weiterhin Fig. 6 zeigt, hat die Einfüllöffnung 32 des Füllkopfes
20 einen verringerten Durchmesser.
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In dieser Öffnung ist ein bekannter flexibler Verschluß 126 vorhanden,
welcher durch ein Ventil 128 gesteuert wird, das über das Rohr 132 mit der Preßluftleitung
72 verbunden ist. Die andere Seite des Ventils ist über die Leitung 136 mit einem
Kanal 138 in dem Füllkopf und weiter mit einer Ringnut in der Füllöffnung 32 verbunden,
in welcher sich das Verschlußelement, beispielsweise ein Gummischlauch oder Gummiring
140, befindet.
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Das- Ventil 128 ist so ausgebildet, daß es die Preßluftzufuhr zu
dem Verschlußelement 140 schließt, wenn die Glocke 24 abgesenkt ist, und andererseits
die Preßluftzufuhr freigibt, wenn die Glocke hochgehoben ist. Hierdurch wird der
Füllstrom des Materials unterbrochen, nachdem das Vakuum aufgehoben ist. Zur Betätigung
im vorstehenden Sinne ist das Kolbenventil 142, wie aus Fig. 1, 2 und 5 ersichtlich,
durch ein Gelenkstück 135 mit einem Arm 144 eines dreiarmigen Hebels verbunden,
welcher bei 146 in einem Träger 148 an dem Maschinenrahmen drehbar gelagert ist.
Der zweite Arm 150 dieses Hebels erstreckt sich zwischen zwei Stifte 152 und 154
auf einer Rippe des Trägers 46, und der dritte Arm 156 ist mit einer Feder 158 verbunden,
die als Schnappfeder dazu dient, den Hebel auf der einen oder anderen Seite zu dem
Drehpunkt 146 zu halten. Wenn nun die Glocke 24 abgesenkt wird, so drückt der obere
Stift 152 auf den Hebelarm 150 und schwenkt damit den Hebel im Gegenuhrzeigersinn.
Hierdurch wird der Kolben 142 nach oben gezogen, wie in Fig. 5 wiedergegeben, wodurch
die Öffnung 160 in der unteren Wand des Veptils freigegeben wird, so daß der Druck
in dem Verschluß schlauch 140 in die Atmosphäre entweichen kann. Zugleich wird durch
diese Bewegung des Kolbens 142 auch der Zutritt der Preßluft durch die Mündung 130
verhindert. In der umgekehrten Stellung, wenn also die Glocke gehoben wird, drückt
der Stift 154 gegen den Arm 150 und verschwenkt damit den dreiarmigen Hebel im Uhrzeigersinn.
Hierdurch wird der Auslaß 160 zur Atmosphäre geschlossen und eine Verbindung der
Preßluftmündung 130 mit der Ausgangsöffnung 134 des Ventils bewirkt und damit der
Verschluß schlauch 140 unter Druck gesetzt, also die Mündung des Füllkopfes 20 geschlossen.
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Der Anschlag des Auslegerfederbalkens 12 in der Wiegevorrichtung
10 dient zur Betätigung der pneumatisch betriebenen Steuereinheit 30, durch welche
die Kolbenstange 114 des Ventils 40 automatisch gehoben wird, wenn ein bestimmtes
Gewicht erreicht ist und das Vakuum in dem Füllkopf 20 nicht mehr weiter aufrechterhalten
werden bzw. die Wiegekammer und Glocke mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht
werden soll. Gleichzeitig mit diesem Vorgang wird über die Kolbenstange 114 auch
das Doppelventil 58 betätigt und die Glocke angehoben. Die Auslegerfederwaage 12
besteht aus zwei oberen und zwei unteren verhältnismäßig starren Blattfedern 137
und 139 von
gleicher Länge. Die Blattfedern sind mit ihren freien Enden fest mit
dem Glied 141 verbunden, auf welchem die Plattform 14 angeordnet ist. Die anderen
Enden der Blattfedern 137 und 139 sind an einem zweiten starren Glied 143 befestigt,
das seinerseits an der Rückwand 145 des Gehäuses 17 angeschlossen ist. Weiterhin
ist die Federwaage mit einer Schraubenfeder 153 versehen, die eine Gegenkraft zu
der Belastung der Federwaage ausübt und die mit ihrem oberen Ende an eine Schraube
155, einstellbar durch die Mutter 157, befestigt ist. Diese Schraube wird durch
einen Träger 159 gehalten, der (Fig. 7) an dem festen Glied 143 angeordnet ist.
Das untere Ende der Schraubenfeder 153 steht mit einer Stange 161 in Verbindung,
die fest in einem Arm 162 des anderen starren Gliedes 141 sitzt. Diese Stange 161
erstreckt sich durch den Arm 162 hindurch bis zu einem Kolben in einem Ölschwingungsdämpfer
164 auf der Unterseite des Zwischenträgers 166 in dem Gehäuse 17. Die Federwaage
12 ist in ihrer Bewegung nach oben durch einen oberen Anschlag 168 begrenzt, der
auf einem aufrecht stehenden Stift 170 an dem Träger 166 sitzt, welcher Anschlag
mit einem von dem Arm 162 abgehenden Stift zusammen arbeitet. Außerdem dient zur
Begrenzung der Bewegung nach unten eine Anschlagschraube 172 in dem Träger 166,
welche gegen die Unterfläche des vorspringenden Armes 162 gerichtet ist. Eine zweite
Schraubenfeder 174 dient zur Feineinstellung der Wiegeeinheit, sie ist mit ihrem
oberen Ende an einem Arm 176 angeschlossen, der von dem oberen Ende einer Stange
178 abgeht, die in dem Arm 162 eingesetzt ist. Das untere Ende der Feder 174 ist
an einem mit Gewinde versehenen Federzapfen 180 angeschlossen, welcher über eine
Kegelradübersetzung 182 und 184 und eine weitere Welle mit dem Handrad 186 von Hand
verstellt werden kann, so daß die Zugkraft der Feder 174 verstärkt oder verringert
wird. Der Gewindezapfen 180 besitzt in der unteren Durchgangsöffnung einen gleitenden
Keil 188 zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Verdrehung des Zapfens 180 und
wird durch einen Schnäpper 190 in der jeweilig eingestellten Stellung gehalten.
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In der erfindungsgemäßen Ausführung dient die Abbiegung der Auslegerfederwaage
12 durch die Füllung zur Anzeige des Gewichtes des Füllgutes. Für den Betrieb sind
die steifen Blattfedern 137 und 139 derart bemessen, daß der Ausschlag nur eine
verhältnismäßig geringe Abbiegung bewirkt. Diese auftretende Abbiegung wird durch
eine an sich bekannte feinfühlige pneumatische Vorrichtung 30 abgetastet.
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Diese Vorrichtung ist so durchgebildet, daß auch bei einem verhältnismäßig
geringen Abbiegen der Federwaage eine starke Druckveränderung erhalten wird, wobei
diese Druckveränderung proportional der Abbiegung der Federwaage ist.
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Nach Fig. 6 besteht die pneumatische Vorrichtung 30 aus einem Block
194 mit einem senkrechten Kanal 196, der mit einer Preßluftanlage über das Rohr
198 und den Kanal 200 in Verbindung steht. Das obere Ende des senkrechten Kanals
mündet in eine horizontale Kammer 202 über einer verjüngten Durchlaß teil 204, der
dem Luftdurchfluß einen merkbaren Widerstand entgegensetzt. Außerdem steht die Kammer
202, welche als eine erste Luftkammer bezeichnet werden kann, andererseits mit einer
vertikalen Leitung 206 eines Strahlrohres 208 in Verbindung, welches auf dem Block
194 befestigt ist, und das Strahlrohr 208 bläst aus einer kleinen Mündung 210 aus,
und zwar gegen ein Ventilglied 212, welches sich mit der Federwaage in seiner Stellung
verändert.
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Normalerweise befindet sich das Ventilglied nur in geringer Entfernung
von der Mündung210, und die ganze Einstellung der pneumatischen Abfüllvorrichtung
ist so abgestimmt, daß bereits ein starker Druckanstieg erfolgt, wenn nur eine geringfügige
Annäherung des Ventilgliedes 212 zu der Mündung 210 eintritt. Eine zweite horizontale
Kammer 214 im rechten Winkel zur Leitung 206 bildet die Verbindung zu einer Membran
216 in der Kammer 218 eines sich waagerecht erstreckenden Hohlkörpers 220, welcher
auch an dem Block194 befestigt ist. Die Membran 216 weist eine ziemlich große Fläche
auf und wird durch die unter Druck stehende Luft von der ersten Luftkammer nach
außen gedrückt. Zur Abdichtung dient ein nachgiebiger Dichtungsring 222 in einem
Ausschnitt des Hohlkörpers 220. Die Membran 216 arbeitet mit einer Kolbenstange
224 zusammen, welche sich horizontal in dem Hohlkörper 220 verschieben kann und
einen verbreiterten Kopf 226 besitzt, welcher der Außenfläche oder dem Ende der
Membran anliegt.
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Die Kolbenstange 224 ist weiterhin mit einem sich nach unten erstreckenden
Arm 228 versehen, der durch obere und untere Schlitze 230 des Hohlkörpers 220 zur
Begrenzung der Bewegung der Stange 224 hindurchgeführt ist. Die Kolbenstange 224
wird durch die Druckfeder 232 zwischen dem Arm 228 und einer verstellbaren Verschlußschraube
234 nach rechts normalerweise gegen die Membran gedrückt, während eine umgekehrte
Bewegung nach links bei einem Druckanstieg in der Kammer 214 erfolgt, wodurch die
Membran 216 gebläht oder ausgedehnt wird bei einer Annäherung des Ventilgliedes
212 gegen die Mündungsöffnung 210.
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Das untere Ende des Armes 228 erstreckt sich durch den Körper 220
hindurch und ist mit einem Ventilstück 236 zur Zusammenarbeit mit der Mündungsöffnung
238 eines zweiten Luftstrahlrohres 240 versehen, welches mit einer zweiten Luftkammer
242, von welcher es einen Teil bildet, in Verbindung steht.
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Diese zweite Kammer 242 weist eine Verbindung zu dem unteren Ende
des senkrechten Kanals 196 unter Zwischenschaltung eines verjüngten Querschnittsteiles
252 auf, und die Kammer 242 besitzt außerdem eine Verbindung mit dem Kanal 244,
welcher im rechten Winkel zu der Kammer 242 verläuft, von dem ein Ende mit der Luftstrahlmündung
238 in dem Strahlrohr 240 in Verbindung steht, während das andere Ende des Kanals
244 über die Leitung 254 zu der unteren Kammer 246 des Hohlkörpers 248 führt, in
welchem der Kolben 256 einer Ventilstange sich befindet. Die Feder 257 drückt den
Kolben 256 nach unten, und wenn die Mündungsöffnung 238 geschlossen wird, wird durch
den hierdurch erfolgenden Druckanstieg in der Kammer 246 der Kolben und die Kolbenstange
in der oberen Stellung, wie dargestellt, festgehalten. Die obere Kammer 260 des
Hohlkörpers 248 ist mit einer Mündung 262 versehen, an welcher ein Anschluß 264
zu der Preßluftleitung 274 sich befindet. Außerdem steht die Auslaßöffnung 266 der
Kammer 260 über das Rohr 268 mit der unteren Kammer 270 des Ventils 40 in Verbindung.
Das obere Ende der Ventilstange 249 besitzt ein Ventilglied 272, welches den Luftdurchtritt
durch die obere Kammer 260, wie dargestellt, normalerweise verschließt. Das untere
Ende der Ventilstange 140 in dem Ventil 40 besitzt einen Kolben 274, welcher normalerweise
sich in der unteren Stellung befindet, da er durch die Feder 119 abwärts gedrückt
wird.
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Im Gebrauch befindet sich das Ventilglied oder die Prallplatte 212
an der Wiegeeinheit in einem geringen
Abstand von der Luftstrahlmündung 210. Bei
auch nur einer sehr geringen Absenkung der Wiegevorrichtung unter dem Einfluß der
Belastung wird das Ventilglied 212 gleichfalls in einem geringen Betrag zu der Mündung
210 hin bewegt, welcher Betrag jedoch genügt, um in der Kammer 214 einen verhältnismäßig
starken Druckanstieg zu bewirken, durch den die Membran 216 entgegen der Wirkung
der Feder 232 verschoben wird. Hierdurch wird das zweite Ventilglied 236 so nach
links bewegt (Fig. 6), daß die Öffnung 238 der Strahldüse 240 freigegeben wird und
damit der Druck der Kammer 246 derart stark absinkt, daß die Feder 257 die Kolbenstange
249 nach unten drückt, wenn ein bestimmtes Gewicht erreicht ist. Dadurch werden
die Mündungen 262 und 266 geöffnet, so daß Preßluft durch die Kammer 260 hindurchströmt
und den Druck in der Kammer 270 erhöht, wodurch die Stange 140 angehoben wird und
das Gleitventil 120 den Füllkopf 20 von dem Vakuum abschließt. Hierdurch wird der
Füllvorgang beendet und die Füll- und Wiegekammer mit der Atmosphäre verbunden.
Gleichzeitig bewirkt die Ventilstange 114 die Verstellung der Drehventile 78 und
80 derart, daß die pneumatische Verstellvorrichtung 28 zur Anhebung der Glocke 24
in Tätigkeit tritt, worauf dann der gefüllte Verpackungsbehälter abgenommen werden
kann.
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Es wird darauf hingewiesen, daß das Ventil 128, welches durch die
Bewegung des Glockenträgers 46 betätigt wird, auch dazu dient, die Zufuhröffnung
32 zu öffnen, wenn die Glocke abgesenkt ist, bzw. die Zufuhröffnung zu schließen,
wenn die Glocke sich in der Hochstellung befindet.
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In den Fig. 14 bis 17 ist. eine abgeänderte Ausführungsform der Maschine
dargestellt, nach welcher die Kontrolle des durch die Füllöffnung 32 fließenden
Schüttgutes derart vorgenommen wird, daß in bekannter Weise zunächst ein verhältnismäßig
starker Materialstrom zu dem Verpackungsbehälter geleitet wird, bis eine vorbestimmte,
dem Fertiggewicht angepaßte Menge erreicht ist, worauf sodann in einem dünnen Füllstrom
das Endgewicht aufgefüllt wird und dann der Verschluß sich vollständig schließt.
Diese abgeänderte Ausführung der Vakuum-Füll und Wiegemaschine entspricht in wesentlichen
Teilen der Ausführung der Maschine nach Fig. 1 bis 13, ausgenommen jedoch, daß das
Steuerventil 128 fehlt und an seiner Stelle zwei Ventile 300 und 302 vorgesehen
sind. Das eine dieser Ventile 300 ist dazu bestimmt, den Verschluß 140 teilweise
aufzublasen, wenn ein bestimmtes Füllgewicht erreicht ist, wodurch also der Durchgangs
querschnitt dann so verringert wird, daß nur noch ein dünner Füllstrom weiter hindurchdringt,
während das andere Ventil 302 bei einem höheren Druck in Tätigkeit tritt, wenn das
Endgewicht erreicht ist, worauf dann der Verschluß unter vollen Preßdruck gesetzt
wird und damit gänzlich geschlossen wird.
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Jedes der beiden Ventile 300 und 302 weist den gleichen Aufbau auf
und besitzt je eine Ventilstange 304 mit einem Kolben 306 in einer oberen Kammer
308 und einem zweiten Ventilglied 310 in einer unteren Kammer 312. Wie aus Fig.
14 ersichtlich, steht die obere Kammer des Ventils 300 über eine Leitung 314 mit
der Druckkammer 316 der Steuervorrichtung 301 in Verbindung. Diese Steuervorrichtung
301 entspricht der bereits beschriebenen Steuervorrichtung 30, jedoch weist sie
noch eine zusätzliche Druckkammerverbindung 310 auf. Die untere Kammer des Ventils
313 besitzt eine Zufuhröffnung 318 und eine Ausgangsöffnung 320. Die Öffnung 318
ist mit
der Leitung 322 verbunden, in welcher sich ein Druckregelventil
324 befindet; weiterhin ist die Leitung 322 an eine Verbindungsleitung 326 zu der
Hauptpreßluftleitung 74 angeschlossen. Die Ausgangsöffnung 320 führt über die Verbindung
328 zu einer Leitung 330, die über den Kanal 138 mit dem Verschlußglied 140 in Verbindung
steht.
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Die obere Kammer des zweiten Ventils 302 steht durch die Leitungen
332 und 254 mit einer ähnlichen Druckkammer 244 der Steuervorrichtung 301 in Verbindung,
die untere Kammer des Ventils 302 besitzt gleichfalls eine Eingangsöffnung 338 sowie
eine Ausgangsöffnung 340. Die Eingangsöffnung 338 steht über die Leitung 342 und
ein zwischengeschaltetes Druckregelventil 344 mit der Preßluftleitung 326 in Verbindung.
Der Auslaß 340 dieser Kammer führt über die Leitung 346 zu dem Rohr 330, welches
in den Kanal 138 mündet.
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Nach Fig. 16 und 17 ist jede Ventilstange 304 über ein Gelenkstück
348 mit einem Arm 350 eines dreiarmigen Hebels 351 bzw. 352 verbunden, welche Hebel
drehbar auf der Achse 353 gelagert sind, die von dem Träger 354 getragen wird. Der
mittlere oder zweite Arm 356 jedes Hebels ist an eine Feder 358 bzw. 360 angeschlossen,
so daß diese Hebel in der einen oder anderen Stelle einschnappen. Die eine Feder
360 soll möglichst eine stärkere Spannung haben als die Feder 358, so daß bei einem
Druckanstieg nach Erreichung des rohen Auffüllgewichtes zunächst das Ventil 300
betätigt und nach weiterem Druckanstieg bei Erreichen des Endgewichtes auch das
andere Ventil 302 verstellt wird.
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Nach Fig. 16 besitzt die untere Kammer 312 von jedem Ventil 300 und
302 eine Öffnung 362, und der Ventilkolben 310 ist mit einem Kanal 364 versehen,
welcher zu den Auslaßöffnungen 320 und 340 führt, wenn sich der Ventilkolben 310
in der oberen Stellung befindet. In dieser Stellung wird somit der Druck in dem
Verschlußglied 140 entweichen. Wird im Betrieb der Ventilkolben 310 bei Druckanstieg
in der oberen Kammer 308 abwärts bewegt, so kann die Preßluft von der Mündung 322
zu der Ausgangsmündung 320 durchströmen und somit das Verschlußglied unter Druck
setzen.
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Beide Ventilstangen 304 werden automatisch in die obere Stellung
verschoben, wie in Fig. 16 dargestellt, wenn die Glocke 24 nach unten in die Füllstellung
abgesenkt ist. Zu diesem Zweck steht der dritte Arm 366 jedes Hebels 351 und 352
mit einer Rückstellstange 368 im Eingriff, welche von dem Solenoid 372 betätigt
wird. Nach Fig. 15 ist bei dieser Ausführungsform der Maschine der Glockenträger
46 mit einem Kamm 374 versehen, welcher mit einer Rolle 376 auf einem Winkelhebel
378, schwenkbar um die Achse 380, zusammen arbeitet. Durch den freien Arm des Hebels
378 kann sodann der Schalter 382 für den Strom zu dem Solenoid 372 betätigt werden.
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Bei Absenkung der Glocke 34 wird die Rolle 376 so verschwenkt, daß
sie über den Winkelhebel 378 zunächst den Schalter 382 schließt. Nach völligem Absenken
der Glocke, entsprechend der strichpunktierten Darstellung des Glockenträgers 46
in Fig. 15, gleitet der Kamm unter die Rolle 376 hinab, so daß der Schalter 382
unter Federdruck wieder in seine offene Stellung zurückspringt. Auf diese Weise
wird das Solenoid 372 erregt und zieht die Rückstellstange 368 nach unten, wodurch
die beiden Hebel 351 und 352 in Uhrzeigerrichtung verschwenkt werden und auf Grund
der Federn 358 und 360 in dieser Stellung verbIeiben, während die Rückstellstange
368 in ihre obere Aus-
gangsstellung zurückkehrt, wie gestrichelt in Fig. 16 wiedergegeben,
nachdem das Solenoid bei völliger Absenkung der Glocke nicht mehr unter Strom steht
In dieser Stellung der Ventile 300 und 302 sind beide Luftleitungen 328 und 346
mit der Atmosphäre verbunden, und der Verschluß 140 ist weit geöffnet, so daß ein
kräftiger Füllstrom zu dem Verpackungsbehälter fließt. Nachdem das Grundgewicht
erreicht ist, bewegt sich die Prallplatte 212 in Richtung zur Mündung 210, so daß
der Druck in der Kammer 316 so weit ansteigt, daß er genügt, um den Zug der Feder
358 des Ventils 300 zu überwinden. Hierdurch bewegt sich die Ventilstange 304 nach
unten und gibt die Öffnungen für die Preßluftleitungen 322 und 328 frei.
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Damit tritt eine teilweise Aufblähung des Verschlusses 340 ein, wobei
der Druck durch das Ventil 324 geregelt wird. Nachdem sodann das volle Abfüllgewicht
erreicht ist, steigt auch der Druck in der Kammer 244, welcher nunmehr genügt, um
auch den Zug der stärkeren Feder 360 des anderen Ventils 302 zu überwinden und damit
eine Verbindung zwischen den Rohren 342 und 346 herzustellen. Hierdurch wird der
Verschluß 140 weiter aufgeblasen entsprechend der Druckregelung durch das Ventil
344 und jeglicher weiterer Materialzufluß unterbunden. Unmittelbar darauf wird die
pneumatische Steuervorrichtung 301 betätigt, und diese wirkt sich auf das Steuerventil
248 aus, schließt die Saugleitung ab und führt über das Doppelventil 58 zur Hebung
der Glocke. Während der nun folgenden Aufwärtsbewegung der Glocke verschwenkt der
Kamm 374 den Winkelhebel 378 im Uhrzeigersinn, ohne daß hierbei der Schalter 382
betätigt wird. Der Füllstrom bleibt also geschlossen, bis die Glocke wieder durch
Betätigung des Doppelventils 56 von Hand abgesenkt wird und hierbei die Ventile
300 und 302 von dem Solenoid 372 für den nächsten Füllvorgang zurückgestellt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Füllmaschine, bei welcher die Fülleinrichtung
vollständig in einer Vakuumkammer eingeschlossen ist, werden den Verpackungsbehältern
somit durch den Füllkopf 20 genau übereinstimmende Füllgewichte zugeführt. Mit der
Maschine können sowohl starre Verpackungsbehälter, wie Flaschen oder Büchsen, als
auch nachgiebige Behälter, wie Papierbeutel od. dgl., gefüllt werden, und zwar ohne
eine direkte oder dichte Verbindung des Füllkopfes mit der Behälteröffnung, so daß
es auch möglich ist, aufeinanderfolgende gleiche Gewichte oder Füllmengen einzufüllen
ohne Rücksicht auf die jeweilige Form oder die Maße des Verpackungsbehälters.