DE1511508A1

DE1511508A1 - Differential control for automatic compensation of the density fluctuations of the filling agent in a dosing machine

Info

Publication number: DE1511508A1
Application number: DE19661511508
Authority: DE
Inventors: Marizio Maulini
Original assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Current assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Priority date: 1965-12-31
Filing date: 1966-12-29
Publication date: 1969-08-21

Description

"DIFFERENTIALSTEUERUNG ZUM AUTOMATISCHEN AUSGLEICH DER @ICHTESCHWA@KONOE@ DES ABFÜLIMITTELS IN EINER DOSIER-MASCHINE". "DIFFERENTIAL CONTROL FOR AUTOMATIC BALANCING OF @ ICHTESCHWA @ KONOE @ OF THE FILLING AGENT IN A DOSING MACHINE ".

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der italienischen Patentanmeldung vom 31 Dezember 1965 in Anspruch genommen. For this application, priority is given to the Italian patent application of December 31, 1965.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Differenzialsteuerung zum autos matischen Ausgleich der Dichteschwankungen des Abfällmittels in einer Dosiermaschine, und zwar hat diese Steuervorrichtung die Aufgabe, die Dichtigkeitssohwankungen des Abfülmittels infolge seiner Temperaturänderungen auszugleichen. Die Erfindung bezweckt desweiteren, in einer einzigen Steuerung eine llekrzahl von Besserungsfaktoren einzubegreifen, um gleichzeitig die Dichteschwankungen des Mittels, sowie die Volumens änderungen der Dosiermenge infolge der Wärmeausdehnungskoeffizienten des Dosierkopfes auszugleichen. Weiterer und nicht letzter Zweck der Erfindung ist die Verwirklichtung einer von Hand je nach den verschiedenen Verpackungsgrössen einstellbaren Vorrichtung, mit der die Maschine Jeweils auf das gewänschte Dosiervolumen voreingestellt werden kann Der oben beschriebene Erfindungsgegenstand findet insbesonders in Dosiermaschinen mit drehbarer Säule und einer Mehrzahl von Dosiervorrichtungen Verwendung, welche Jeweils aus einem Zylinder und einem darin beweglichen abgedichteten Kolben bestehen, lchor von einer mit ihm verbundenen, axial beweglichen und am oberen Ende mit einer ortsfesten, Jedoch sur Slulenachse schrägstellbaren Kurvenscheibe eingreifenden Icolbenstango angetrieben wird. Bei dieser Maschine ist es daher möglich, den Kolbenhub durch eine entsprechende Neigung der Kurvenscheibenebene zu verändern. Während der Drehung des Kopfes, auf dem die Dosierelemente angeordnet sind, bewegt sich das obere auf der Kurvenscheibe umlaufende Ende dar Kolbenstange von einem unteren so einem diametral gegenüberliegenden oberen Punkto Im Laufe des Arbeitsspiels erfolgt daher während einer Drehung des Kopfes von 180° das Ansaugen des Mittels, in diesem Fall eine Flüssigkeit, und ni der weiteren Drehung um 1800 die Ausstossung desselben. Jeder Zylinder ist mit einem Ansaugventil versehen welches unmittelbar bei Einsetzen, des Ansaugvorganges geöffnet und nach erfolgter Kopfdrehung um 1800 wieder geschlossen wird, und zwar in dem Augenblioles in dem ein zweites Ventil geöffnet wird, welches die Flüssigkeit in entsprechende, mit einer Förderkette oder einem anderen Transportmittel unter die genanaten Dosiervorrichtungen gebrachte Behälter auslaufen llisst.The present invention relates to a differential control for automatic compensation of the density fluctuations of the waste material in a dosing machine, and that this control device has the task of the Dichtigkeitssohwängen the To compensate for the filling agent as a result of its temperature changes. The invention aims Furthermore, to include a number of improvement factors in a single control system, at the same time the density fluctuations of the agent, as well as the volume changes to compensate for the dosing quantity due to the coefficient of thermal expansion of the dosing head. Another and not the last purpose of the invention is to realize one of Hand adjustable device depending on the different packaging sizes, with which the machine can be preset to the desired dosing volume can The subject of the invention described above is used in particular in metering machines with rotatable column and a plurality of metering devices use which Each consist of a cylinder and a sealed piston movable in it, lchor of a connected to it, axially movable and at the upper end with a stationary, however on the slulen axis inclinable cam engaging Icolbenstango is driven. With this machine it is therefore possible to change the piston stroke by a corresponding inclination of the cam disk plane. Moved during rotation of the head on which the dosing elements are arranged the upper end of the piston rod running around the cam disc lower so a diametrically opposite upper point in the course of the work cycle therefore, the agent is sucked in while the head is turned 180 °, in this case a liquid, and with a further turn around 1800 the expulsion same. Each cylinder is provided with a suction valve which is immediately at the start of the suction process and opened after turning the head by 1800 is closed again, namely in the Augenblioles in which a second valve is opened, which the liquid in appropriate, with a conveyor chain or another means of transport brought under the specified dosing devices Container leaks out.

Der Verwendungszweck des Erfindungsgegenstandes besteht im wesentlichen darin, den Neigungswinkel der genannten Kurvenscheibe um geringe bogen förmige Korrekturbeträge zu verändern, auch wenn die Maschine schon auf ein bestimmtes Verpackungsformat oder Flüssigkeitsvolumen voreingestellt worden ist. The intended use of the subject matter of the invention consists essentially therein, the angle of inclination of said cam by small arcuate correction amounts to change, even if the machine is already on a certain packaging format or liquid volume has been preset.

Diese und weitere, der nachfolgenden Beschreibung deutlich entnehmbare Ziele, werden mit einer Differentialsteuerung zum automatischen Dichteausgleich erreicht; weiche durch ein mechanisches Element gekennzeichnet ist, das mit einer Steuerkurve der Dosiervorrichtungen so in Eingriff steht, dass es dieselbe, in Abhängigkeit von den oberhalb von ihm angeordneten Mitteln zur Umwandlung der Temperaturschwankungen der zu desierenden Flüssigkoit, in Bewegungen des genannten Organs, die Kurvenscheibe mehr oder weniger neigt, wobei dieses Organ so ausgebildet ist, dass es zuzügliche, von den physikalischen Eigenschaften sowohl der Flllssigkeit wie zum Beispiel Dichte, Viskosität als auch von der der Maschinenteile, welch. den Dosiervorgang beeinflussen, wie zum Beispiel Wärmeausdehnung im allgemeinen u. dgl., abhängige Verschiebungen bewirkt. Dieses mechanische Organ besteht vorteilhafterweise aus einer Kurvenbahn, und die Mittel, welche die Temperaturschwankungen in Verschiebu@gen dieses Organs umwandeln, aus einer elektromechanischen Vorrichtung, welche Mittel zur direkten Messung der Temperatur des zu dosierenden Mittels enthält, die die Temperaturschwankungen in weränderungen elektrische Regelgrössen umwandeln, sowie aus Mitteln welche letztere in mechanische Verschiebungen umformen. These and others can be clearly seen in the following description Aim, with a differential control for automatic density compensation achieved; soft is characterized by a mechanical element that is associated with a Control cam of the dosing devices is engaged so that it is the same, depending of the means arranged above it for converting the temperature fluctuations the liquid to be desanded, in movements of the said organ, the cam tends more or less, whereby this organ is designed in such a way that it on the physical properties of both the liquid and, for example, density, Viscosity as well as that of the machine parts, which. affect the dosing process, such as thermal expansion in general and the like, dependent displacements causes. This mechanical organ advantageously consists of a curved track, and the means that the temperature fluctuations in displacements convert this organ, from an electromechanical device, which means for direct measurement of the temperature of the agent to be dosed, which contains the Convert temperature fluctuations into changes in electrical control variables, as well as from means which transform the latter into mechanical displacements.

Die auf die schrägstellbare Kurvenbahn einwirkende Vorrichtung weist von teilhafterweise eine umlaufende Welle, Mittel, welche die Umdrehungen der Welse vorzugsweise in eine Vorschubbewegung umwandeln und mit der genannten Kurvenscheibe in Eingriff stehen, oin auf dieser Welle befestigtes Gehause mit einer Mass-Skala zur Anzeige der Wellendrehzahl, sowie von Hand betitigbare Mittel auf, um die Welle duroh eine auf die Buchse ausgeübte Drehwirkung in Umdrehung zu versetzen, wobei mindestens eine Rotationsmöglichkeit für das Gehäuse in Abhängigkeit mindestens einer Verbindung derselben mit der Kurvenscheibe vorgesehen ist. Das Profil dieser Kurvenbahn ist unter Beachtung der obengenannten physikalischen Eigenschaften des Abfüllmittels und der Dosierorgane @@rwirklicht worden, Eigenschaften welche vorwiegend von den Temperaturachwankungen abhängige Kenngrössen sind. Diese Kurvenscheibe ist ausserdem mit einer elektromechanischen Vorrichtung verbunden, welche dieselbe boim Auftraten von Temperaturschwankungen des zu dosierenden Erzeugnisses in Umdrehung oder Bewegung setzt. Was den schon im wesentlichen bekannten Teil betrifft, besteht dieoe praktisch elelctroniache Vorrichtung, aus einer Modulationsröhre (Typ N), wie sie zum Beispiel von der Firma Controll Elettromeocanici S.p.A., Ganua, hergestellt wird, und umfasst unter anderem such einen in die Flflssigkeit eingetauchten Thermistor, welcher eine elektronische Überwachungsvorrichtung steuert, die dazu dient,eine Welle, auf welcher die genannte programmierte Kurvenscheibe befestigt ist, tiber eine Untersetzungsgetriebe in Umdrehung eu versetzen.The device acting on the inclined cam path has of beneficial a revolving shaft, means which the revolutions of the catfish convert preferably into a feed movement and with the said cam are in engagement, oin on this shaft attached housing with a measurement scale to display the shaft speed, as well as manually operable means on the shaft duroh to set a rotary action exerted on the bushing in rotation, wherein at least one possibility of rotation for the housing as a function of at least a connection of the same with the cam is provided. The profile of this The curve path is designed taking into account the above-mentioned physical properties of the Filling agent and the dosing elements have been realized, properties which predominantly are parameters dependent on temperature fluctuations. This cam is also connected to an electromechanical device which boim the same Occurrence of temperature fluctuations in the product to be dosed in rotation or movement sets. As for the part that is already essentially known, there is dieoe practically electronic device, consisting of a modulation tube (type N), such as those manufactured by the company Controll Elettromeocanici S.p.A., Ganua and includes, among other things, a thermistor immersed in the liquid, which controls an electronic monitoring device that is used to monitor a Shaft on which the said programmed cam is attached, via set a reduction gear in rotation eu.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erdindung kennen der folgenden Beschreibung einer bsvorzugten Ausführungsform der Differen@ialsteuerung entnommen werden, welche beispielsweise an Hand der beigelegten Zeichnung naher erläutert wird.Further features and advantages of the earth connection are known from the following description a preferred embodiment of the differential control can be taken, which is explained in more detail, for example, on the basis of the accompanying drawing.

Dabei zeigen: Fig. 1 - Die erfindungsgemässe Vorrichtung, welche an einer drehbaren Dosiersäule angebracht ist, in schematischer perspektivischer Darstellung und der Einfachheit ha@ber in verkleinertem Maßstab, welche Dosiersäule mit einer gestrichelten Linie abgegrent ist; Fig. 2 - Einen Ausschnitt dor Säule von Fig. 1 in vergrössertem Masstab, welcher die Eingriffsmittel des oberen Endes der Kolbenstangs einen Dosiervorrichtung mit der schrägstellbaren Kurvenscheibe darstellt Mit Bezug auf die Abbildungen, umfasst Bie Säule 1 eine rotierende Welle 2, an deren Unterseite strahlenförmig eine Vielzahl von Zylindern 3 angebracht ist, welche Jeweils an den' Boden eines mit der genannten Hauptentriebswelle verbundenen und mit einer einfachen Linie angedeuteten Behälters 4 angeflanscht sind. Mit der unteren Verlängerung der Welle ist ausserden ein Zahnrad 5 verbunden , das mit einer Kette 6 zum Transport der Behälter 7 eingreift, welche von der Vorrichtung unter die oben genannten Zylinder geleitet werden, um mit einer bestimmten Menge des Erzeugnisses, im vorliegenden Fall der in der Wanne 4 enthaltenen Flüssigkeit abgefUllt zu werden. In diesen Zylindern kann eine Mehrzahl von abt gediohteten Kolben 8 laufen,' welche jeweils mit einer Stange 9 verbunden sind die vertikal verschiebbar und axial im ihrem Lager, 10 gefuchrt ist, und deren oberes Ende 11 eine Führungsrolle 12 mit balliger Aussenflache aufweist, welche mit der um eine Achse 14 parallel aur unteren Fördervorrichtung schrägstellbaren Kurvenscheibe 13 in Eingriff steht; der Deutlichke5t halber sind nur zwei Kolbenstangen 9 gans dargestellt. Die Führungsrolle 12 wird mittels des Stifts 1 2a und dem Sicherungsbolzen 121> in bekannter Weise an das Ende 11 der Stange 9 befestigt. Auf der diametral der Rotationsachse 14 gegen2berliegenden Seite steht die Kurvenscheibe 13 mit einer zwei Führungsstiften ib, 17 zugeordneten Stange 15 in Eingriff, wobsi die Führungsstifte mit gabelförmigen Elementen 18 und 19 zum Ausgleich der während der Drehbewegung der Kurvenscheibe 13 auftretenden Verschiebungen der Stange 15 versehen sind. Diese in 20 21, 22 und 23 axial geführten Stangen 16, 17 sind bei 24 und 25 verzahnt und stehen an diesen Stellen mit zwei Zahnrädern 26, 27 in Eingriff, welche an einem bei 29, 30 auf dem nicht dargestellten Gestell gelagerten Welle 28 befestige sind und um Ihre eigene Achse rotieren können. Am einen Ende der Welle 28 ist ein drehhares una ebenfalls bei 32 ia Gestell gelagertes Gehäuse 31 befestigt.The figures show: FIG. 1 - The device according to the invention, which at a rotatable Dosing column is attached, in schematic perspective Representation and simplicity have on a reduced scale which metering column is demarcated with a dashed line; Fig. 2 - A section of the column of Fig. 1 on an enlarged scale, showing the engaging means of the upper end the piston rod has a metering device with the tiltable cam With reference to the figures, Bie column 1 comprises a rotating shaft 2, on the underside of which a large number of cylinders 3 are attached in a radial pattern, each of which is connected to the 'bottom of one of the main driveshafts mentioned and with a simple line indicated container 4 are flanged. With the lower extension of the shaft is also connected to a gear 5 with a Chain 6 engages for transporting the container 7, which of the device below the above cylinders are directed to deal with a certain amount of the product, in the present case the liquid contained in the tub 4 to be filled. A plurality of detached pistons 8 can run in these cylinders each connected to a rod 9 which are vertically displaceable and axially in the its bearing, 10 is gefuchrt, and its upper end 11 has a guide roller 12 with has a spherical outer surface, which is parallel to the lower one about an axis 14 Conveyor tiltable cam 13 is in engagement; the clarity sake only two piston rods 9 are shown goose. The guide roller 12 is by means of the pin 1 2a and the safety bolt 121> in a known manner to the End 11 of the rod 9 attached. On the diametrically opposite axis of rotation 14 Side is the cam 13 with a two guide pins ib, 17 assigned Rod 15 engaged, wobsi the guide pins with fork-shaped elements 18 and 19 to compensate for the occurring during the rotary movement of the cam 13 Displacements of the rod 15 are provided. These guided axially in 20, 21, 22 and 23 Rods 16, 17 are toothed at 24 and 25 and are at these points with two Gears 26, 27 in engagement, which on one at 29, 30 on the not shown Frame mounted shaft 28 are attached and around its own axis can rotate. At one end of the shaft 28 is a rotatable hard una also at 32 ia frame-mounted housing 31 attached.

Di weist einen Arm 33 auf, dessen Zapfen 34 mit einer Kurvenscheibe 35 in Eingriff steht. In diesem Gehäuse 31 ist eine endlose Schnecke 36 eingebaut, welche aioh in 37 und 38 abstatat und mittels eines Handrads 39 betätigt werden kann. Die Schnecke 36 steht mit einem Zahnrad 40 in Eingriff, welches auf der Welle 2B befestigt ißt, an die ein vor der von dem Gehäuse 31 dargestellten Xessskßla 42 angeordneter Zeiger 41 befestigt ist.Di has an arm 33, the pin 34 of which with a cam disk 35 is engaged. An endless screw 36 is built into this housing 31, which aioh in 37 and 38 abstatat and are operated by means of a handwheel 39 can. The worm 36 is in engagement with a gear 40 which is on the shaft 2B attached eats, to which a front of the Xessskßla shown by the housing 31 42 arranged pointer 41 is attached.

Aus der Bohreibung geht hervor, dass der Neigungswinkel der Kurvenscheibe 13 durch Drehen des Handrads 39 so verändert werden kann, dass der effektive Hub der Kolben 8 innerhalb ihrer, Zylinder 3, wie eingangs erwähnt, während der Drehung des Dosierkopfes 1 eingestellt werden kann, Diese Einstellung erfolgt, um die Maschine auf eine bestimmte Dosiermenge zu regulieren.The drilling friction shows that the angle of inclination of the cam disk 13 can be changed by turning the handwheel 39 so that the effective stroke the piston 8 within it, cylinder 3, as mentioned above, during the rotation of the dosing head 1 can be set, This setting is made to the machine to regulate to a certain dosage amount.

Die genannte Kurvenscheibe 35 ist auf einer Welle 43 befestigt, welche aus einer im wesentlichen bekannten Vorrichtung hervorragt die einen nicht dargestellten Elektromotor zur Steuerung der Welle umfasst, der von einer bekannten elektronischen Vorrichtung gesteuert wird, die unter anderem an sich bekannte Verstärkungsmittel 43 enthält, die einer, einem Thermistor augsordneter Temperatursonde 46 gesteuert Werden, welch letztere in der in der Wanne 4 enthaltenen Flüssigkeit eingetaucht ist.Said cam 35 is mounted on a shaft 43 which one not shown protrudes from an essentially known device Includes electric motor to control the shaft, driven by a known electronic Device is controlled, inter alia, amplifying means known per se 43 contains, which is controlled by a temperature probe 46 arranged in a thermistor The latter are immersed in the liquid contained in the tub 4 is.

Die ganz allgemein mit 44 bezeichnete Vorrichtung ist so ausgelegt, dass die Umdrehungen der Kurvenscheibe 35 im wesäntlichen den Temperaturschwankungen der Flüssigkeit proporzionell sind. Das kurvenförmige in die Kurvenscheibe 35 eingenutete Profil 135 wird entweder im voraus kalkuliert bzw. empirisch errechnet, wobei sowohl db Wnrmeaüsdehnung der Dosierorgane, als auch die physischen Kennzeichen des Produkts, wie zum Beispiel die Dichte und Viskosität, die bekanntliche von der Temperatur abhängig sind, in tracht gezogen werden. Zur Bestimmung des Kurvenprofils 35 wird daher eine ganze Reihe von Kenngrössen herangezogen, welche sich während der @rchung der Kurve auf da Gehäuse 31 auswirken und dabei die Vorrichtung Gehäuse 31-Welle 28, in ihrer Gesamthei und infolgedessen die Kurvenscheibe 13 zur Steuerung der Dosiervorrichtungen um kleine Korrekturbeträge weiterdrehen.The device, generally designated 44, is designed so that the revolutions of the cam 35 essentially the temperature fluctuations are proportional to the liquid. The curved groove in the cam 35 Profile 135 is either calculated in advance or calculated empirically, with both db expansion of the metering devices, as well as the physical characteristics of the product, such as the density and viscosity, which are known from the temperature are dependent, be drawn into costume. To determine the curve profile 35 is therefore a whole series of parameters are used, which change during the @rchung of the curve affect the housing 31 and thereby the device housing 31-shaft 28, in its entirety and, as a result, the cam 13 for controlling the Turn the dosing device further by small correction amounts.

Die Welle 43 ist ausserdem mit dem vor einer ortsfesten Massskala 48 angebrachten Zeiger 47 verbunden, auf der die Ausgleichsünderungen angezeigt werden. Es ist ausserdem die Möglichkeit vorgesehen, die scheibe 35 mit bekannten Mitteln von Bsnd mr vardrehen.The shaft 43 is also with the in front of a fixed scale 48 attached pointer 47 connected, on which the compensatory sins are displayed. It is also possible to use the disk 35 known means of Bsnd mr vardrehen.

Es ist auch eine Variante denkbar, bei der die Kurvenscheibe 35 von unmittelbar durch die Dichtsänderungen der Flössigkeit gesteuerten Mitteln, angetrieben wir ; In der praktischen Ausführung können samtliche Teile durch technisch gleichwertige Teile ersetzt werden.A variant is also conceivable in which the cam 35 of Driven directly by the changes in density of the liquid controlled means weather ; In practice, all parts can be replaced by technically equivalent Parts are replaced.

Claims

Claims 10 differential control for automatic compensation of the density fluctuations dos filling agent in a dosing machine with rotating Head and dosing devices controllable via an inclined cam track, thereby characterized in that it has a mechanical element (12) with a control cam (13) of the metering devices (3) is engaged in such a way that it is dependent on the same by means (44) arranged above it for converting the temperature fluctuations the liquid to be de-dosed in movements of the said organ (12), the cam 1 tends more or less with this organ (12) ao is formed that it additional, on the physical properties of both the liquid such as density, viscosity as well as those of the machine parts (38) which influence the dosing process, such as, for example, thermal expansion in general, causes axial displacements.

20 differential control according to claim 1, characterized daduroh, that said mechanical element (1 acts directly on a cam disc 13, uni that means what. the temperature fluctuations in shifts gravel Organ (13) convert, consist of an electromechanical device 44, which Means (46) for direct reading of the temperature of the product to be dosed, as well as Medium (4 $ which shows the temperature fluctuations in changes in electrical quantities convert, include, as well as means (35, 135, 33, 28, 26, 27, 24, 25, 16, 17, 15) which convert the latter into mechanical movements of the cam 13.

3. diffsrontial control according to the preceding claims thereby marked net that the device acting on the inclined cam track of the dosing head a rotating shaft (15), means (18, 19,) which prevent the rotary movement of the shaft in advance convert it into a feed movement and engage the cam disk t: '2 mentioned There is a housing (31) attached to the shaft (28) with a scale (420 for display the shaft speed, as well as manually operated means (39, 36, 40) which the shaft (28) through set in rotation a rotary action exerted on the housing (31), wherein at least a possibility of rotation for the housing (31) as a function of at least one connection (33) thereof (3 (31) on the cam disc (35) is provided, whose curvilinear profile (135) below Observe the mentioned physical properties of the agent and the dosing devices has been carried out, which properties represent parameters that predominantly are dependent on the temperature fluctuations, this cam (35) with an electromechanical device (44) is connected to the same when occurring of temperature fluctuations of the product to be dosed in rotation or movement puts.

4. Differential control according to the preceding claims, characterized in that that the correction device (44) also directly from the Dichtigkeitsäuderungen of the product and also by hand eteuerberen means 39, 36, 40) can be operated.