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B e s c h r e i b u n g "AbfUlleinrichtung far feste, fließfähige
Schüttgüter an einer Verpackungsmaschine mit einer oder mehreren selbsttätigen Abmeßvorrichtungen."
~~~~~~~~~ Die Erfindung betrifft eine mit einer oder mehreren selbsttätigen Abmeßvorrichtungen
versehene Abfülleinrichtung fUr fesse, fließ-£hile Schüttgüter, die dazu dient,
die in einer Verpackungsmachine vorbereiteten leeren Verpackungsbehälter der Reihe
nach mit bestimmten Schüttgutmengen zu füllen.
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Die verhältnismäßig niedrige Leistungsgrenze von als Waagen ausgebildeten
Abmeßvorrichtungen macht es erforderlich, eine Mehrzahl solcher Waagen auf der Verpackungsmaschine
anzuordnen, wenn die an sich mögliche leistung der Maschine voll ausgenützt werden
soll. Da das Füllen der Behälter an einer verhältnismäßig eng begrenzten Stelle
der Förderbann der maschine erfolgen muß und andererseits die Wände der Schütttrichter
eine gewisse Steilheit aufweisan sollen, damit das
Schüttgut restfrei
und rasch durch die Fülltrichter fällt. ergeben sich verhältnismäßig große Abschütthöhen
zwischen den Waagen und den Verpackungsbehältern und damit natürlich auch lange
Fallzeiten, die den Abfüllvorgang als solchen wesentlich verlangern. Man ging diher
schon dasu aber, die W* ! gen mit Voreilung abschUtten zu ssen, d. h. also die Sebalon
der einzelnen Waagen zu 8ffnen, bevor noch die zugeordneten Verpackungsgefäße die
Ftllstelle erreicht haben. Bei richtiger Einstellung gelangtdannde Spitze der SchüttgutsAule
bereits im gleichen Augenblick in das Gelas, wenn dieses unter die Trichtermündung
gelangt.
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Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß DrehzahLänderungen der
Maschine, insbesondere Drehzahlverminderungen zu Fehlabschdttungen führen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer voreilenden
Abschüttung und veränderlichen Maschinendrehzahle en Fehlabschütt-ungen zu vermeiden.
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Zur Lösung dieser Afugabe ge@ht die Erfindung aus von diNeX Abfüllvorrichtung
für feste, fließfähige Schüttgüter an Verpackungsmaschinen mit einer oder mehrenen
selbsttätigen Abmeßvorrichtungen, wie Abfüllwaagen o.dgl.,
deren
Arbeita- und ab@@chüttibaginn mittels von der Maschine @@@@ bene auf Sch@ kontakte
einer elektrischen Steuer-@@@@ @@@@ung @@@@kender Nocken mit einstellbarer Voreilung
in @@@@@ @u die in die Füllstelle einlaufenden Verpackungsheh@@er st@@@bar ist die
erfinsdungsgemäße Lösung kenn-@@ichnet sich dadurch; daß die die nocken für die
Steuerung der Staqritmpulse für den Arbeits- und Abschüttbeginn der Waagen tragende
Nockanrolle über eine durch einen manschinendrehzahlabnangi8gen Regler beeinflußbare
selbsttätige Verstelleinreitung angetricben ist.
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@@@@@ers Merchmile der Erfindung kennzeichnen sich dadurch, daß die
Verstalleinrichtng einen an sich bekannten, mit einer durch die Verpackungsmmschine
angetriebenen Hauptsteuerwelle verbundenen Tachogenerator, einen über eine Meßbrücke
mit letz-, teren in Verbindung stehenden Winkellagengeber und eine doppelt t wikende
unsteuerbare magnetkupplung umfaßt, die von der Meßbrücke gesteuert wurd, und daß
eine Planetenradgetriebe vorgesehen Lot,. welches einerseits unmittelbar von der
Hauptateuerwelle und andererseits über eines von zwei durch die Magnetkupplung getteuerte
Vorgelege angetrieben wird und derart eine die Abmaßvrorichtungen steuernde, mit
schaltkontakten zusammenswirkenden schaltnockenwelle relativ azur Hauptsteuerwelle
entsprechend dem , jeweiligen Maßwert des Tachogenerators verdreht, bzw. durch einen
unterhalb jeder Abmeavorrichtung angeordneten Schwenktrichter, welcher wahlweise
zur Deckung mit je einem Zwischenbehlter
oder mit je einem nach
außerhalb der maschine führenden Auffangtrichter verschwnkbar sind, wobei das Ansschwenken
der Tricher in Abhängigkeit ton der Stellung der Schliesskiappen gesteuert wird,
derart, daß bei geschlossenen schliessklappen ein von der Abmessvorriohtung eintretender
Abschüttimpuls das Ausschwenken des zugeordneten scdhwnktrichters bewirkt.
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Weiterhin kann gemäß der Erfindung vorgesehen werden, daß als Verstelleinrichtung
ein von der Hauptsteuerweile der Maschine angetriebener Fliehkraftregler an sich
bekannter Art zaur Verdrehung einer die Abmessvorrichtungensteuernden Schaltnockenwelle
relativ zur Hauptsteu<trwelleverwendet wird.
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Ein bevorsugtes Ausfuhrungsbeispiel der irfindung wird nachstehend
anhand schematischer Zeichnungen erläutert. so daß sich weitere Erfindungsmerkmale
aus dieser Erläuterung des Beispiels der Erfindung ergeben.
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Es seigt : Fig. 1 die Abftlleinrichtung des Ausführungsbeispiels mit
mehreren Abfüllwaagen und darunter angebrachten Schwnenktrichtern und Zwischenbehältern,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abfülleinrichtung gemäß Fig. l,
L
Fig. 8aeertohechaltplandarSteuereinrioh-''?.
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-Fig. SdaaaBilfadi$aktiacheVeretelleinpichtm, Pig. &eiSöaadesVwrotellgetriebes.
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Die in Fit,, t 1 und Fig. 2 gezeigte abfülleinrichtung besteht im
wesentlichen aus einem Förderband 1 mit Transportbehältern 2 fOr die Packungen 3,
umlaufenden Trichtern 4 und einem oberhalb der Trichter 4 befindlichen Gestell 6,
auf dem vier selbsttätige Waagen 5, vier zwischenberhälter 7, vier Auffangtrichter
8 und vier Schwenktriohter 9 angeordnet sind.
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Zur Steuerung der Abfallwaagen 5 dient eine elektrische Anlage, die
im wesentliahen folgende Toile umfaßt : Eine beispielsweise mit einer Fotodiode
10 versehene Lichtschranke mit zugeordnetem Verstarker 11 (Fig. 4), mehrere Speicher
12, 13, 14, 16, die tuber eine Leitung 16 mit dem Verstarker 11 verbunden sind (Fig.
3), Steuernocken 17, 18, 19, 20 und von ihnen betätigte Kontakte 21, 22, 23, 24
zum Auslösen der Startimpulse fUr die Waagen (Fig. 3) einen weiteren Satz Steuernocken
25, 26, 27, 28 mit Kontakten 29, 30, 31, 32 zur Beeinflussung der Speicher 12, 13
14, 15 (Fig. 3 und 6), gemäm Fig. 5 eine Meßbrücke 33 mit daran anggeschlossenem
Tachogenerator 34; einen Winkellagengeber
in Form eines PotentioMtere35einenMewet'tß
mit ihm verbunden einen Schaltkasten 37 mit da@@ @@@@sehlosen nen Magnetkupplungen
38, 39 und einer Brenne 40 ges @@g, @ und s einen weiteren Satz Steuernocken, 41,
42, 43, 44 und diesen zugeordneteKontakte45,46,47,48,dievierZeitPeKie"4,h,j .'..''.''!'.*'
52 in Verbindungstehen,fernervierLeistungstranaoreT83, 54, 85, 56 mit daran angeschlossenen
magnetventilen 57, 58, 59, 60, vier Impulsweichen 61, 62, 63, 64 und mit ihnen verbundene
leistungstransistoren 65, 66, 67, 68 und Magnetventile 69, 70, 71, 72 sowie eine
Schaltsperre 73 tFig. 4).
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Die elektrische Steuerung bestimmt nicht nur den zeitgerechten Ablauf
des Abwiegevorgangs, sondern sorgt auch beim Fehlen von leeren Paketen dafür, daß
kein Füllgut abgeschüttet wird. Außerdem bewirkt diese Steuerung, daß Fehlwiegungen
durch Verschwenken der Trichter 9 nicht in die Packungen gelangen, sondern durch
die Auffangtrichter 8 aus der Machine herausgeleitet werden.
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Im einzelnen soll dieser Vorgang anhand des Weges beschrieben werden,
den das Füllgut bis zur Packung zurücklegt.
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Eine leere Packung 3, die gem.Fig.1 mittels des Förderbandes 1 und
eines daran befestigten Bechers 2 an der Diode 10 vorbeigeführt wird, bewirkt, daß
die Diode 10 über den elektrischen Verstärker 11 bekannter Art einen Impuls in die
Leitung 16 gibt,
j'WH'tangeschlossensind.Jenach-1.-.'<'iMB,$''''n&ß!it''drPackung3zur
Dek-A, schließtei-@rzugehörigenKontakte ner denochken 25 26, 27 oder 28 einen
der zugehörigen Kontakte 29 @@ @@@ @@@ 32. @@chrolgend soll der Nocken 25 der Waage
5/I bei der Trlau@@@ und der Steuervorgange herangezogen werden.
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Durch Schlieben des Tontkts 29 verbleibt der bvom Verstärker 11 herkommende
impuls zunschst im speicher 12. Dieser Impuls wird, da er aufgrund der im ausführungsbeiespiel
gewählten Anoprdenung der Wasge 5/I über der maschine länger als die zeitspanne
die ein Wiegespiel beansprucht, gespeichert. werden muß, beim Schließen des Zuordnerkontakts
32 einer anderen waage 5 im als Schiebespeicher ausgebildeten Speicher 12 derart
verschoben daß der Impuls vom Eingangsteil des speichers 12 in den augangsteil desselben
verschoben wird und der Eingangsteil wieder für einen neuen Impuls zur Verfügung
steht. Die Auslösung des gespeicherten Impulxses, den eine Leitung 98 der Waage
6/S zuführt, wird mittels des von dem Steuernocken 17, der auf einer Welle 81 festgektemmt
ist, betätigten Kontakts 21 in Abhänggiekeit von der jeweiligen maschinenleistung
vorgenommen in der Weise, daß dem Steuernocken 17 über ein Planetengetriebe 80 zu
jeweils derselben Stellung der hauptsteuerwelle 114 der Verpakungsmasche eine entsprechende
Winkellage zugeordent wird, Die Verstellung des Planetengetriebes 80 erfolgt dabei
über die elektromagnetischen Kupplungen 38 oder 39, die tber Relais im Schaltkasten
37 den Brpegerstrom zugefUhrt bekommen und je nachd welche Kupplung erregt wirdden
Steg 106 des Planetenradgetriebes
80 über die Vorgelege 107/108
oder 109/110/111 und das Vorgelege 112/113 drehen. Die Drehung des Stegs 106 bewirkt
dann eine entsprechende Drehung der genannten Welle 81. lot der Verstellvargang
beandet. so fallut die elektromagnetische Bremse 40 ein.
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Die Steuerstrome fdr die Relais im schaltkasten37 kommen von einem
Regler, der aus den an sich beretts bekannten Baugruppen Tacbogenerator 34, Winkellagengeber
35, Meßbrüce 33 und Ver-.. stärker 36 besteht. In der Meßbrkcke 33 wird dabei eine
vom Taohogenerator 34 erzeugte und proportional mit der Maschinenleistung ansteigende
spannung mit einer as winkellagengeber 35 abgegriffenen Spannung verglichen. Die
sich ergebende Differenzspannung wird dam Verstärker 36 zugeleitet, der dann der
Vorzeichen entsprechend die Relais fUr die Vorlaufkupplung 38 oder Rücklaufkupplung
39 und für die Bramse 40 schaltet.
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Wenn der Wiegevorgang der Waage 5/I beendet ist, wird die Waagschale
geöffnet und das Fallût tAtUt leichzeitig mit einer aus einem Nachdosiermechanismus
kommenden Ergänzungzmenge in den Sohwenktrichter 9. Der Schwenktrichter 9 hat die
Aufgabe, nur die richtigen Wiegungen zur Zwischenschale 7, die unriohtigen jedoch
aus der Machine heraus in den Auffangtrichter 8 su leiten. Die Schwankung des Trichera
9 erfolgt mittels einer durch Druckluft betriebenen Zylinder-Kolben-Einheit 115,
die durch das Magnetventil 69 gesteuert wird. Dieses Magnetventil 69 steht
mit
der Impulsweiche 81, die einen bistabilen Multivibrator an sich bekannter Art als
speicher enthält, in Verbindung. Die Impulsweiohe 1 erhält gleichzeitig mit jeder
Entleerung der Sahale der zugeorneten Waage S einen Impuls, der bei richtigen Abfüllgewioht
den Speicher der Welche ale Gutimpuls emicht und diesen entsprechend schaltet. Der
Speicher erregt nun seineresits über den Leistungstransistor 65 das Magnetventil
69, so daß der Schwnktrichter durch die Drucklufteinheit 115 tuber den Zwischenbehälter
7 geschwnkt wird.
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Hat dagegen die betreffende Abftillwaage 5 unrichtig abgewogen, so
gibt die Waage selbst ttber die Leitung 90 ein Spannungspoten tial an die Impulsweiche
61, welches bewirkt, daß nun der eingehende Abschüttimpuls als Schlechtimpuls an
den Speicher geleitet wird. Der Ausgang des Speichers wird dadurch stromlos, womit
das Magnetventil 69 abfallt und so die Drucklufteinheit 11S den Schwenktrichter
9 in die Abschttttstellung Aber den Auffangtrichter 8 verschwenkt. Die Impulsweiche
61 kann ausserdem noch durch einen Kontrollschalter 94 beeinflußt werden, der an
den Sohließklappen 116 des Zwischenbehalter 7 sitzt. Sind diese aus irgendeinem
6runde vorher nicht geöffnet worden, so bleibt auch der Schalter 94 geschlossen
Dadurch gelangt wiederum ein Spannungspotential an die Impulsweiche 61, so daß der
eingehende Abschüttimpuls auch bei an sich richtigem Ftillgewicht als Schlechtimpuls
um Speicher geleitet wird. Dadurch wird gewährleistet,
daß in den
Zwischenbehälter 7 keinsefalls zwei Abschüttmengen gelangen können.
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Aus dem Schwnktrichter 9 fällt wie erwähnt das Wiegegut in den Zwischenbehälter
7 und verbleibt dort twa fEr die Dauer zones Wiegevorganges. Das Öffnen des Zwischenbehälter
7 erfolgt dann, wnn sich einer der umlaufenden Fülltrichter 4 unter ihm befindet.
Hierfür ist im Steuerwerk 79 der Nocken 41 mit dem Kontakt 45 vorgesehen. Durch
den vom Kontakt 45 gegebenen Impuls wird das Zeitrelais 49 ausgelöst, das für eine
bestimmte, am Zeitrelais einstellbare Zeit eine Steuerspannung an den Leistungstransistor
53 legt. Der soit durch den Leistungstransistor 53 fließende Strom erregt das magnetventil
57, das seinerseits den Weg fUr die Druokluft freigibt, die vermittels einer Zylinder-Kolben-Einheit
an Zwischenbehälter 7 angebrachte Bodenklappen 116 betätigt.
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Sobald der Tricher 4 mit einer Packung 8 zur Deckung gelant, 8ffnen
sich die Klappen 74, 75 des Trichera 4 und. das Fallût str8mt in die Packung 3.
Diese Klappen werden zeitgerecht durch einen Hebel 78, der mit einer Rolle 77 auf
einer Weiche 76 entlanglauft, betätigt.
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Ebenso wie bei Waage 5/1 int auch bei Waage 5/II der Speicher 13 als
Schiebeapeicher ausgelegt, so daß ein gespeiohterter Impuls
druch
den Zxurodn@@kontakt 31 der Waage 5/III im Speicher 13 ver@@h@@@ wird, Bei Beil@@@@er
@@@rer Anordnung der vier Waagen 5t auf dem Gestell @ @@nn azu naturlluen notig
sein, auch die rastilichen speicher 14, 156 als Schiebenpeilcher auszubilden und
das Verschieben der gespnicherten Impulse nicht durch die zuordnerkontakte anderer
@@@gen, andern @@rch beschondern von Steuernocken betätigte schiebekontakte vorzunehnen.
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Im übrigen entspruchen die Stauerungen der Waagen 5/II, 5/III ,.vs.r.
und 5/IV derjenigen der Wassge 5/I und damit sinngemäß die vorangehend fkr die Wasge
5/I verwandeaten Ziffern 17/21 23/28, 41/45, 49/53/47, 61/65/69, 88, 90, 94 und
98 den Ziffern 18/28, 26/30, 42/46, 50/54/56, 52/55/70, 87,91, 95 und 99 der Wagen
5/II, 19/23, 27/31, 43/47, 51/55/53, 53/57/71, 88, 92, 98 und 100 defOeeS/TX,ad
20/24, 28/32, 44/48, 52/55/60, 64/68/72, 69, 93, 97 und 101 der Wasge 5/IV.
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4 Bei der Inbetriebnehme der Verpackungsmaschine befinden sich die
tapulmm zeitrelais, Impulsweichen und Waagen in beiebigen unbekannten Stellungen.
Aus diesen Grunde ist eine Schaltsperre 73 vorgesehen, die aus mehreren kelais besteht.
Beim Einschalten
der Maschinenalage bringt diese Schaltsperre über
die Leitung 105 samtliche Speicher 12 bis 15 in die vorbestimmte Ausgangsstellung
und blockiert vorAbergehend die Zeitrelais 49 bis 52.
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Ausserdem werden ebenfalls tuber die Leitung 105 die in den Impulsweichen
61 bis 64 eingebauten Speicher auf"Schlechtstellung"geschaltet, so daß sich in der
vorangehend beschriebenen Weise die Schwenktrichter 9 liber die Auffangtrichter
8 verschwenken. Die Schaltsperre 73 ist darEberhinaus noch mit einem Steuerschalter
83 verbunden, der gleichzeitig mit dem Starter des Antriebsmotors der Maschine betätigt
wird. Der schalter 83 8ffnet sich beim Einschalten der Machine und bewirkt, daß
tuber die Leitung 82 die von den Kontakten 45 bis 48 auf die Zeitrelais 49 bis 52
gegebenen Impulse während einer gewissen Zeitspanne unterdrilekt werden. Die lange
dieser Zeitspanne wird durch die Zeit bestimmt, die der Antriebsmotor der Machine
benötigt, um von Einschaltbeginn auf die untere Betriebsdrehzahl zu kommen. Diese
Zeitspanne beträgt für das vorliegende Beispiel 3 bis 4 Sekunden. Ein in der Sahaltsperre
eingebautes Zeitrelais ist auf diese Zeitspanne einstellbar.
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Wird die Machine abgeschaltet, so schlieBt der KOntakt 83, was tuber
die Leitungen 82 bzw. 105 eine sofortige Unterdrückung der Ausloseimpulse fOr die
Zeitrelais 49 bis 52 und der von der totodiode 10 erzeugten Impulse bewirkt. Mit
dieser Maßnahme bleibt der nicht genau erfassbare Betriebszustand wirkungslos, der
sich beim Auslaufen der Machine einstellt.
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Um Einstellarbeiten auch an der laufenden Machine ausfthren zu kOnnen,
ohne daß railgut aus den Waagen 5 abgeschtttet wird, läßt sich das Diodensignal
durch einen handbetätigten Schalter 85 unterdrücken.
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Die Stromversorgung der einzelnen SteuergerAte erfolgt über die Leitungen
162, 103, 104 mittels eines Netzanschlußgerätes bekannter Art.
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Anstelle der vorangehend beschriebenen Verstelleinriohtung für die
Voreilung der Ausleseimpulse für die Waagen 5 kann auch eine solche Verstelleinrichtung
zur Anwendung gelangen, bei der die Verstellbewegung der Nockenwelle durch einen
Fliehkraftregler unmittelbar oder tuber einen Versttrker vorgenommen wird.
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Auch die Verwendung von hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Verstelleinrichtungen
liegt im Rahmen der Erfindung. So kann zum Beispiel die von einer durch die Verpackungsmaschine
angetriebenen Zahnradpumpe gelieferte Olmenge durch eine Drossel geführt und der
vor der Drossel entstehende Druck, der mit höher werdender Haschinendrehzahl ansteigt,
zur Beaufschlagung eines geeigneten Stellmotors bekannter Art verwendet werden,
wobei derart auf die Verstelleinrichtung fUr die Voreilung des Ausloseimpulses wirkt,
daß die jeweilige Verdrehung
der Nockenwelle 81 von der Hdhe des
anliegenden öldruckes abhangig ist.
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Bezüglich der in der vorstehenden beschribung genannten Relais oder
Relaisgruppen ist noch darauf zu verweisen, daß dieselben auch elektomagnetischer
Art sein können, ebenso wie auch solche, die aus Halbleiterbauteilen aufgebaut sind.
Ferner sind naturlich auch Kombinationen dieser Arten möglich.
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PATENTANSPRUCHE :