-
Volumendosiervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Volumendosiervorrichtung
mit einer langgestreckten Vorkammer, unter deren offenem Boden die oben offenen
Dosierbecher fortlaufend hindurchgeführt werden und in deren vorderes Ende gegebenenfalls
über einen Fülltrichter unter Zwischenschaltung eines der Höhe nach einstellbaren
Schiebers das zu dosierende Gut eingegeben wird, wobei in der Vorkammer eine den
oberen Rand der Dosierbecher abstreifende Bürste angeordnet ist.
-
Die Volumendosierung zum Portionieren von pulverförmigen bis kleinstückigen
Gütern ist beispielsweise auch in der Verpackungsindustrie seit langem bekannt und
gilt als das einfachste, billigste, robusteste und leistungsfähigste Dosierverfahren.
Bei der Volumendosierung werden die zu portionierenden Güter in Meßbechern dosiert,
deren Volumen der zu dosierenden Menge entspricht. In der Praxis geht man dabei
beispielsweise so vor, daß man auf der Unterseite einer rotierenden Kreisscheibe
im gleichmäßigen Abstand voneinander eine bestimmte Anzahl von Meßbechern anordnet,
die mit ihrem oberen, offenen Ende in der Ebene der Kreisscheibe liegen und deren
unteres, offenes Ende durch eine geeignete Vorrichtung wie beispielsweise eine Klappe
verschließbar ist. Über einem Teil des Umfanges der Kreisscheibe ist auf deren Oberseite
eine langgestreckte Vorkammer angeordnet, die ortsfest ist und unter der sich die
Kreisscheibe gleichmäßig dreht. In das Vorderende der Vorkammer mündet eine Zufuhrvorrichtung
für das zu dosierende Gut, die aus einer Rüttelrinne oder einem Fülltrichter bestehen
kann, dessen Einlaufende in die Vorkammer mit einem vertikal einstellbaren Schieber
wählbar weit geöffnet werden kann. In der Vorkammer ist ein Abstreifinstrument wie
z. B. eine Bürste angeordnet, die über die Oberseite der Kreisscheibe streicht und
das in die Vorkammer gelangende Gut dadurch in die Dosierbecher einstreicht.
-
Die ordnungsgemäße Füllung der Meßbecher ist von verschiedenen Faktoren
abhängig. Die Umlaufgeschwindigkeit der Kreis- oder Tellerscheiben bestimmt die
zur Verfügung stehende Zeit, in dem sich die Becher unter der Vorkammer befinden
und somit das Füllgut von der Vorkammer in die Becher fallen kann. Diese Zeitspanne
ist außerdem von der Länge der Vorkammer abhängig. Ein kleines zu dosierendes Volumen
benötigt weniger Zeit zum Einfallen in die Becher als ein großes Volumen. Tiefe
Becher mit kleinem Durchmesser benötigen zur Füllung eine längere Einfallzeit als
flache Becher mit großem Durchmesser. Schließlich ist auch noch das spezifische
Gewicht und die Konsistenz des Füllgutes sowie die Höhe der Füllgutmasse in der
Vorkammer von Einfluß. Bei der Konstruktion und Einstellung einer Volumendosierung
müssen alle diese Faktoren gleichzeitig berücksichtigt werden, da nur durch entsprechende,
gegenseitige Abstimmung eine zufriedenstellende Füllung der Dosierbecher erreicht
werden kann.
-
Bei einer kurzen Vorkammer und großer Bewegungsgeschwindigkeit der
Dosierbecher unter der Vorkammer kann es bei einem gegebenen Füllgut und einem bestimmten
Verhältnis von Durchmesser zu Tiefe der Meßbecher vorkommen, daß das Füllgut nicht
ausreichend Zeit hat, um die Meßbecher vollständig zu füllen. Macht man in diesem
Fall die Vorkammer jedoch zu lang, so werden die Becher zwar gefüllt, die überschüssige
Füllgutmenge wird dann aber in Richtung auf die Abstreifbürste geschoben, staut
sich hier und wird immer wieder umgewälzt.
-
Da sich die nächstfolgenden Becher bereits am Vorkammeranfang mit
Füllgut füllen, wird das vor der Abstreifbürste liegende Füllgut längere Zeit immer
wieder umgewälzt und erleidet, wenn es sich um ein empfindliches Füllgut handelt,
Beschädigungen. Beispielsweise werden Rosinen dabei zerquetscht, und bei Dragees
wird die Zuckerdecke beschädigt.
-
Die Regulierung der nachfließenden Füllgutmenge ausschließlich mit
dem erwähnten Schieber am Vorkammereinlauf ist unbefriedigend, weil die damit verbundene
Verengung des Zuflußquerschnittes häufig zum Blockieren des nachfließenden Füllgutes
- und zwar besonders bei kleinen Dosiermengen -führt.
-
Bisher ist man zur Berücksichtigung all dieser Faktoren in der Praxis
so vorgegangen, daß man je nach der Größe der zu dosierenden Menge, dem Dimensionsverhältnis
der Meßbecher, der Eigenart des zu dosierenden Gutes, der Drehgeschwindigkeit der
Tellerscheibe usw. entsprechend angepaßte Vorkammern in der Dosiervorrichtung verwendete.
Dies
bedeutete natürlich einen großen Ersatz- oder Zubehörteilaufwand
und erhebliche Zeitverluste, wenn die Dosiervorrichtung von der Verarbeitung eines
Füllgutes auf die Verarbeitung eines anderen Füllgutes oder einer anderen Füllgutmenge
oder einer anderen Dosiergeschwindigkeit umgestellt werden sollte.
-
Demgegenüber soll die vorliegende Vorrichtung die Möglichkeit geben,
die Dosiervorrichtung schnell und ohne große Umbaumaßnahmen jedem Betriebserfordernis
anpassen zu können. Die Zuflußmenge aus dem Fülltrichter bzw. der Zufuhrvorrichtung
in die Vorkammer soll so bemessen werden, daß die im Bereich der Vorkammer bereitgelegte
Füllgutmenge möglichst genau dem entspricht, was die unter der Vorkammer durchlaufenden
Dosierbecher aufnehmen.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung ganz allgemein
zunächst dadurch, daß zur Änderung der zwischen Zulauf und Abstreifbürste liegenden
wirksamen Länge der Vorkammer der Fülltrichterzulauf oder die Bürste in Längsrichtung
der Vorkammer vorzugsweise stufenlos verschieblich gelagert ist.
-
Die wirksame Länge der Vorkammer, d. h. diejenige Länge, die erforderlich
ist, um die Meßbecher gerade vollständig zu füllen, liegt zwischen dem Füllgutzulauf
und der Abstreifbürste. Ändert man diese wirksame Länge in Abstimmung auf die obenbeschriebenen
jeweiligen Faktoren entweder durch Verschiebung des Zulaufs oder durch Verschiebung
der Bürste in Längsrichtung der Vorkammer, so kann man erreichen, daß kein Füllgut
längere Zeit vor der Abstreifbürste umgewälzt wird, bevor es in einen Meßbecher
gelangt.
-
Bei einer bekannten Dosiervorrichtung, bei der die Dosierbecher in
einer umlaufenden Kreis- oder Tellerscheibe angeordnet sind und die Vorkammer in
Kreisbogenform über der Kreisscheibe ausgebildet ist und bei der die Bürste eine
um ihre Längsachse in Drehrichtung angetriebene Zylinderbürste ist, deren Längsachse
horizontal und radial die Vorkammer durchquert, läßt man gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung die Bürstenachse durch einen Längsschlitz in der Seitenwand
der Vorkammer hindurch nach außen treten und verbindet sie dort mit ihrem Antrieb.
-
Dabei kann man die Bürstenachse durch die innere Seitenwand der Vorkammer
hindurchtreten lassen und mittig über der Tellerscheibe in Richtung des Kreisumfanges
stufenlos verstellbar an ihren Antrieb befestigen. Dieser Antrieb der Bürste besteht
zweckmäßig aus einer durch die Tellerscheibenachse hindurchgeführten Antriebswelle,
die über ein Kegelzahnradgetriebe mit der Bürstenachse verbunden ist.
-
Man kann die Bürstenachse aber auch durch die äußere Seitenwand der
Vorkammer hindurch nach außen treten lassen und dort mit einem Antriebsmotor verbinden,
der in Kreisumfangsrichtung verschieblich gelagert ist. Dazu sieht man zweckmäßig
auf der Außenseite der Vorkammer eine kreisringförmige Plattform vor, auf der der
Antriebsmotor in Führungen stufenlos verschieblich gelagert ist.
-
Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen
erläutert.
-
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung
mit verkürzter Vorkammer;
F i g. 2 zeigt eine der F i g. 1 entsprechende Draufsicht,
wobei durch entsprechende Verschiebung der Bürste die Vorkammer eine größere Länge
hat; F i g. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch die in den F i g. 1 und 2 dargestellte
erste Ausführungsform der Erfindung; F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine zweite
Ausführungsform der Erfindung.
-
Die Figuren erläutern die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen,
bei denen die Abstreifbürste in Längsrichtung der Vorkammer verschieblich gelagert
ist. Selbstverständlich könnte man statt dessen die Länge der Vorkammer der Dosiervorrichtung
gemäß der Erfindung auch durch Verschiebung des Füllgutzulaufes in Längsrichtung
der Vorkammer erreichen. Diese Ausführungsform bedürfte nach derzeitiger Auffassung
jedoch eines größeren konstruktiven Aufwandes, so daß die dargestellte Ausführungsform
mit verschieblich gelagerter Bürste zur Zeit als bevorzugte Lösung der der Erfindung
zugrunde liegenden Aufgabe angesehen wird. Selbstverständlich fällt jedoch die verschiebliche
Anordnung des Zulaufes ebenso unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
-
In den Figuren ist die bekannte Kreis- oder Tellerscheibe mit dem
Bezugszeichen 1 versehen. Diese Tellerscheibe ist eine kreisrunde Scheibe, die um
ihre vertikale Mittelachse in Drehrichtung (Pfeil) angetrieben wird. In dieser Tellerscheibe
sind in gleichmäßigem Abstand voneinander und gleichem radialem Abstand vom Tellerscheibenmittelpunkt
eine Mehrzahl von Meß- oder Dosierbechern 2 angeordnet. Diese Dosierbecher 2 liegen
mit ihrem oberen, offenen Ende in der Ebene der Tellerscheibe 1. An ihrer Unterseite
sind die Dosierbecher 2 in bekannter Weise mit aufklappbaren Bodenklappen3 versehen,
die während der Drehung der Tellerscheibe 1 automatisch geöffnet werden, wenn die
einzelnen Dosierbecher 2 über dem Abgaberohr 4 ankommen. Dabei entleert sich der
Dosierbecherinhalt in dieses Abgaberohr 4 und wird von dort zur Verbrauchsstelle
geleitet.
-
Über einem Teil des Umfanges der Tellerscheibe 1 ist auf deren Oberseite
eine an sich bekannte Vorkammer V angeordnet. Diese Vorkammer V ist auf ihrer Innenseite
durch die Seitenwand 8 und auf ihrer Außenseite nahe dem Umfang der Tellerscheibe
1 durch die Seitenwand 9 begrenzt. Die Unterseite der Vorkammer V ist offen, d.
h., die Unterkanten der Seitenwände 8 und 9 liegen unmittelbar über der Oberseite
der Tellerscheibe 1. Die Oberseite der Vorkammer V kann offen sein. Das gleiche
gilt für das hintere Ende der Vorkammer V.
-
In das Kopfende der Vorkammer V mündet der Fülltrichter 5, in dem
sich ein Vorrat des zu dosierenden Gutes befindet. Im Auslauf des Fülltrichters
5 in das Kopfende der Vorkammer V hinein ist ein Schieber 6 angeordnet, der in Richtung
des Pfeiles7 (F i g. 3) wählbar weit eingeschoben werden kann.
-
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht an die Benutzung eines
Fülltrichters 5 zur Beschickung der Vorkammer V gebunden. Es könnte statt dessen
jede andere Zufuhrvorrichtung wie beispielsweise eine Rüttelrinne oder ein Schneckenförderer
vorgesehen sein.
-
In der Vorkammer V ist eine zylindrische Bürste 11 bzw. 16 angeordnet,
deren Bürstenachse 12 bzw.
-
17 horizontal und radial zur Tellerscheibe 1 verläuft.
Diese
Abstreifbürste 11 bzw. 16 liegt mit ihrer Unterseite gegen die Oberseite der Tellerscheibe
1 an und erstreckt sich über die ganze Breite der Vorkammer. Sie wird in Richtung
des Pfeiles 111 (F i g. 3) um ihre Bürstenachse 12 bzw. 17 angetrieben.
-
Bis hierher sind beide in den Figuren dargestellten Ausführungsformen
gleich.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 erstreckt sich die Bürstenachse
12 durch einen in der Innenwand 8 der Vorkammer V angeordneten Längsschlitz 10 hindurch
in Richtung auf den Mittelpunkt der Tellerscheibe 1. Auf der Außenseite der Seitenwand
8 der Vorkammer V ist um die Bürstenachse 12 ein Deckblech 81 befestigt, das dazu
bestimmt ist, den Längsschlitz 10 gegen Durchtritt von Füllgut aus der Vorkammer
V heraus zu verschließen. An ihrem über der Mittelachse der Tellerscheibe 1 liegenden
Ende ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Bürstenachse 12 mit einem Kegelzahnrad
15 fest verbunden, das mit einem weiteren Kegelzahnrad 14 kämmt, welches mit einer
Antriebswelle 141 einstückig verbunden ist, die durch die hohle, vertikale Antriebswelle
der Tellerscheibe 1 hindurch verläuft.
-
Die Antriebswelle 141 ist an einen nicht dargestellten Antriebsmotor
angeschlossen.
-
Bei einer hinsichtlich der Erfindung gleichwertigen und konstruktiv
einfacheren Ausführungsform ist das Kegelzahnradl4 unmittelbar auf der Antriebswelle
der Tellerscheibel befestigt und dreht sich folglich mit dieser.
-
Die Bürste 11 ist in Richtung des Pfeiles 13 verschieblich, und es
sind (nicht dargestellte) Befestigungsmittel vorgesehen, um die Bürste 11 in einer
beliebigen Zwischenstellung in Längsrichtung der Vorkammer 17 festzulegen. Dabei
rollt das Kegelzahnrad 15 auf dem Kegelzahnrad 14 ab.
-
Im Betrieb dreht sich die Tellerscheibe 1 mit konstanter Geschwindigkeit
in Richtung des dargestellten Pfeiles unter der ortsfest gelagerten Vorkammer 17
hindurch. Aus dem FülltrichterS gelangt unter dem Schieber 6 hindurch das Füllgut
in die Vorkammer V hinein und fällt in die Dosierbecher 2. Die Bürste 11, die sich
in Richtung des Pfeiles 111 infolge ihres Anschlusses 14, 15 an die Antriebswelle
141 dreht, streicht einerseits das Füllgut in die Dosierbecher 2 und streift diese
an ihrer Oberseite ab und hindert andererseits das nicht in die Dosierbecher 2 eingetretene
Füllgut daran, aus dem hinteren Ende der Vorkammer V auszutreten. Das nicht in die
Dosierbecher 2 eingetretene Füllgut bleibt immer zwischen der Bürstell und dem Zulauf
des Fülltrichters 5.
-
In Anpassung an die eingangs beschriebenen zahlreichen, den Dosierungsvorgang
bestimmenden Faktoren, wird dieser zwischen dem Zulauf des Trichters 5 und der Bürste
liegende wirksame Bereich der Vorkammer V durch Verschiebung der Bürste 11 so eingestellt,
daß die Meßbecher 2 in dem Augenblick ganz gefüllt werden, wenn sie unter die Bürstell
gleiten. Dadurch wird erreicht, daß sich das in der Vorkammer V befindliche Füllgut
immer über Meßbechern 2 befindet, die gerade gefüllt werden, so daß das Füllgut
eine äußerst kurze Verweilzeit in der Vorkammer V hat. Ein häufiges Umwälzen des
Füllgutes in der Vorkammer 17, bevor das Füllgut in einen Meßbecher 2 gelangt, wird
dadurch vermieden.
-
Die Ausführungsform gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform
gemäß den Fig. 1
bis 3 nur dadurch, daß die Bürstenachse 17 durch einen entsprechenden
Schlitz in der äußeren Seitenwand 9 hindurch auf die Außenseite der Vorkammer 17
tritt. Auf der Außenseite der Vorkammer 17 ist ortsfest mit dieser eine Plattform
19 angeordnet, die kreisringförmig in der Länge der Vorkammer 17 um die Tellerscheibe
1 herum liegt.
-
In der Plattform 19 sind Führungen20 vorgesehen, in denen ein Antriebsmotor
18 verschieblich gelagert ist, dessen Motorwelle mit der Bürstenachse 17 verbunden
ist. Die Bürste 16 dieser Ausführungsform kann zusammen mit dem Motorl8 in Richtung
des Pfeiles 21 stufenlos in Längsrichtung der Vorkammer V verschoben und an einer
beliebigen Stelle festgelegt werden. Der Antrieb der Bürste 16 im Sinne des Pfeiles
111 in F i g. 3 wird durch den Motor 18 bewirkt. Auch hier ist um die Bürstenachse
17 herum auf der Außenseite der Seitenwand 9 der VorkammerV ein Abdeckblech 91 vorgesehen,
das den Schlitz in der Seitenwand 9 gegen Durchtritt von Füllgut aus dem Inneren
der Vorkammer 17 verschließt.
-
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung entspricht
der oben beschriebenen Arbeitsweise mit dem Unterschied, daß die wirksame Länge
der Vorkammer V dadurch verändert wird, daß die Bürste 16 durch entsprechende Verschiebung
ihres Antriebsmotors 18 auf der Plattform 19 an die gewünschte Stelle in Längsrichtung
der Vorkammer V gebracht wird.