DE2434470A1 - Vorrichtung zum sukzessiven oder stufenweisen drosseln der ausgabe an maschinen zum portionieren von fluidisierbarem gut in gewichtsportionen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum sukzessiven oder stufenweisen Drosseln der Ausgabe an Maschinen zum Portionieren von fluidisierbarem Gut in Gewichtsportionen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an zum Portionieren von fluidisierbare Gut in Gewichtsportionen bestiirjnten Maschinc-n, die einen Gutbehälter mit einem mittels einer Absperrvorrichtung sperrbaren Gutaustritt und eine Wiegeeinrichtung zum Wiegen der Gutportionen umfasst, wobei die Wiegeeinrichtung über eine Steuervorrichtung die Abspe rrvorr j. cht ung dazu bringt, den Gutaustritt bei Erreichen einer mittels der Wiegeeinrichtung voreingestellten Gewichtsportion zu sperren.
• Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zum sukzessie oder stufenweisen Drosseln der Ausgabe unter solchen Verhältnissen zu schaffen, dass eine hinreichende Wiegegenauigkeit erzielt wird.
• Eine Gruppe bekannter Ausgabe- oder Paketiermaschinen, für die sich die vorliegende Erfindung eignet, ist zur Fluidisierung des ausgegebenen Gutes konstruiert.
• Bei diesen Maschinen wird das Gut mittels Luft oder anderen Gases in einer Füllkamner fluidisiert und strömt durch ein Füllrohr in einen Ventilsack. Das Gut wird im Sack gewogen, und bei Erreichen des genauen Gewichtes, wird der GutstroTn mittels eines Ventils gesperrt, das aus einera elastisch deformierbaren Rohr besteht, üblicherweise einem Gummirohr oder einer Gummihülse, die mittels Druckluft oder irgendeiner Klemmvorrichtung zusammengedrsickt wird, beispielsweise einer guillotineartigen Vorrichtung, durch die das Guminirohr oder die -hülse von zwei entgegengesetzten Seiten zusamtaengeklemrnt wird. Die Konstruktionsschwäche dieser Maschinen liegt durchgehend in dieser Vorrichtung zum Sperren des Gutstromes.
• Das Wiegen kann üblicherweise nur in einem einzigen Tempo mit plötzlichem Sperren des Gutstromes ausgeführt werden.
• In denjenigen Fällen, wo ein Zweistufen-Wiegen vorkommt, muss ein Rohr geringeren Durchmessers in das Füllrohr eingesetzt werden.
• Das die Füilkammer und das Füllrohr verbindende Gummirohr oder -hülse kann bei der Ausgabe von heissem Gut beschädigt werden. Schlserflüss.iges (schwer fluidisierbares) Gut kann leicht in der Gummihülse festgeklemmt werden und diese verstopfen. Falls während des Absperrens verhältnismässig grosse Gutstücke in der Gummihülse festgeklemmt werden, kann es zutreffen, dass feinkörnigeres Gut noch immer an der Sperrstelle vorbeigelangt und ausgegeben wird. Das Absperren eines deformierbaren, kreisförmigen Rohres (Gun'mirohr, Gummihülse usw.) durch Zusammenklemmen erfolgt während des grössten Teiles des Klemmvorganges verhältnismässig langsam, d.h. die Durchströmungsfläche wird in verhaltnismässig geringem Ausmass bis zu demjenigen Zeitpunkt reduziert, zu welchem sich die beiden gegenüberstehenden Seiten der Rohrwand einander äusserst nahe befinden.
• Diese Gutabsperrvorrichtung verhindert somit ein rasches und genaues Wiegen bestimmter Gutportionen und ist recht ungeei.gnet zur Ausyabe des Gutes in zwei Stufen, d.h. einer Schnellausgabe und einer darauf folgenden Feinausgabe des Gutes beim Wiegen. Ferner verursacht diese Vorrichtung Staubprobleme, indern die Absperrung nicht armer hinreichend dicht wird, vor allem falls an der Absperrstelle verhältnismässig gasse Gutteilchen festgeklemint werden, so dass feinere Teilchen, insbesondere staubartige Teilchen, an der Absperrstelle vorbeischlüpfen können.
• Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen, indem sie eine leicht bedienbare, funktionssichere Vorrichtung schafft, die an bereits installierten Maschinen zusammen mit den bekannten Absperrvorrichtungen zum Zwe is tufen-Wiegen, d.h.
• Schnellausgabe und Feinausgabe des Gutes beim Wiegen, benutzt werden oder diese vorbekannten Absperrvorrichtungen ersetzen kann1 um sowohl ei.n Zweistufen-Wiegen als auch ein dichtes, schnelles Sperren des Gutaustritts zu ermöglichen, wenn die Gutausgabe unterbrochen werden soll.
• Diese Zwecke sind nun durch die erfindungsgemässe Vorrichtung erzielt worden, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Absperrvorrichtung einen im Gutbehälter vorgesehenen Pfropfen umfasst, der im Verhältnis zum Gutaustritt aus einer ersten, offenen Lage in eine zweite, partiell geschlossene Lage bewegbar ist, in welcher der Pfropfen nur einen Teil des Durchströmungsquerschnitts im Gutaustritt offen Iäss, um eine gewisse, begrenzte Gutauström?mg zu gestatten, und dass die Wiegeeinrichtung derart angeordnet ist, dass sie kurz vor Erreichen der vollen Gewichtsportion und des dabei zustandegebrachten, vollständigen Sperrens des Gutaustritts die Steuervorrichtung dazu bringt, den Pfropfen in die zweite, partiell geschlossene Lage umzustellen.
• Weitere Merkmale der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2-11 aufgeführt.
• Der Kolben kann über einen in der Füllkalmler vorgesehenen Schwenkarm betätigt werden und kann aus einem Di.chtungspfropfen hestehen, der ggf. mit einem weichen Material belegt.
• ist. Alternativ kann der Gutaustritt aus weichem Material bestehen.
• Mit Hilfe dieses Tropfens kann das Wiegen in zwei oder mehreren Etappen ausgeführt werden, und zu diesem Zweck kann der Mechanismus zur Steuerung des Kolbens (des Pfropfens) derart angeordnet sein, dass er von der Waage betätigt wird.
• Die Waage kann mit einem Hilfswaagebalken zur Feinausgabe ausgerüstet werden. Während der ersten Bewegung des Waagebalkens nach dem Grobwiegen wird der Mechanismus dazu gebracht, den Kolben gegen die Austrittsöffnung zu schieben, so dass der Austritt reduziert wird, ohne völlig geschlossen zu werden, um einen klej.neren Gutstrom zur Feinausgabe und Feinwiegung durchzulassen, die beendet wird, wenn der Waagebalken den GleichgewSchts zustand erreicht hat. Der erste Impuls kann auch mittels eines Zeitrelais eingestellt werden.
• Die Verbindung zwischen dem Gutbehälter und dem Fü11-rohr kann ein aus Stahl, Kunststoff oder anderem Material bestehendes Rohr sein, das sich kegelförmig gegen das Füllrohr erstreckt. Hierdurch kann auch Gut von hoher Temperatur verpackt werden, was bei der bekannten Vorrichtung mit der verhältnismässig groben G1gamihülse nicht möglich ist. Das- Rohr ist vorzugsweise beweglich aufgehängt, damit die Empfindlichkeit dr Waage nicht in nennenswertem Ailsmass beeinträchtigt wird, wodurch eine bessere Wiegegenauigkeit erzielt werden kann. Ausserdem wird die Empfindlichke,t der Waage auch bei Beendigung des Wiegevorganges nicht beeinträchtigt, so dass das Gewicht beispielsweise durch eine eingeschaltete- Zeigervorrichtmig angezeigt werden kann. Im Rohr kann auch ein Rückluftrohr vorgesehen werden, das die Rückluft vom Sack während des Füllvorganges evakuiert.
• Im Absperrkolben (oder Pfropfen) kann ein Kanal vorgesehen werden, der an eine Druckluftleitung angeschlossen wird und durch den Luft zum Reinblasen des Füllrohres geblasen werden kann. Falls erwünscht, kann dieser Kanal an eine Vakuumleitung angeschlossen werden, die zurückgebliebenes Gut im Füllrohr aufsaugt und/oder Ueberschussluft im Sack nach beendetem Füllen evakuiert, vor allem falls kein Rückluftrohr benutzt wird.
• Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht ein wirksames Absaugen von Staub aus dem Sack.
• Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ini Vertikalschnitt eine Füllmaschine mit einer Absperrvorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 2, 3 und 4 Abänderungen der in Fig. 1 veranschaulichten Absperrvorrichtung.
• Fig. 1 zeigt eine Füllmaschine an sich bekannter Art, die einen Gutbehälter 1 umfasst, an dessen oberes Ende ein Guteinfülltrichter 2 angeschlossen ist und-an dessen unterem Ende ein Gutaustritt 3 vorgesehen ist. Der Behälter 1 enthalt eine Vorrichtung zur Fluidisierung des Gutes unter Druck im Bereich zwischen dem Behälterboden und einem verschliessbaren Schieber bei 4. Die Fluidisiervorrichtung umfasst ein Luftzufuhrsystem 5 mit den erforderlichen Ventilen, das an ein Einblasglied 6 mit poröser Wand im mittleren Teil des Behälters 1 und an eine Einblaskammer mit porös er Wand 7 im unteren Teil des Behälters angeschlossen ist, wobei die Wand 7 die Bodenwand des Behälters bildet. Der Austritt 3 ist über ein Gummirohr 9 mit einem Füllrohr-8 bekannter Ausführung verbunden. Das Gummirohr ist mittels einer bekannten Klemmvorrichtung zusammenklemmbar, die allgemein mit 10 bezeichnet ist und eine guillotineartige Klemme 11 umfasst, die das Gummirohr 9 umgibt und deren beide beweglichen Teile mittels eines Steuergliedes 12 gegen das Rohr 9 zusalmnerziehbar sind. Das Füllrohr 8 ist elastisch am Gummirohr 9 g&-tragen. Bei 13 ist ein Zylinder zum Festklemmen des oberenn Endes eines Sackes am Rohr 8 gezeigt. Die oben beschriebene, bekannte Vorrichtung kann mit einer Absperrvorric'htung gemäss der Erfindung kombiniert oder durch eine solche Vorrichtung ersetzt werden die allgemein mit 15 bezeichnet ist und aus einem an einem Winkelarm 16 beweglich getragenen Kolben 17 oder Pfropfen bestet, der mittels eines Luftzylinders 18 oder eines anderen, zweckdienliche Steuergliedes, das mit dem Winkelarm 16 gelenkig verbunden ist, aus der gezeigten Lage an dem sich nach aussen konisch verjüngenden Austritt 3 in eine hintere Lage bewegbar ist, in der der Kolben (Pfropfen) durch strichpunktierte Linien gezeigt ist. Diese Endlage kann mittels die Schwenkbewegung des Winkelarmes 16 begrenzender Stellschrauben 19 eingeregelt werden.
• Die Bewegung des Winkelarmes 16 und des Kolbens 15 mittels des Zylinders 18 kann durch mechanische oder elektrische Signale von einertWaacze 20 gesteuert werden, die zum Wiegen des in den obengenannten (nicht gezeigten) Sack ausgegebenen Gutes benutzt wird.
• Falls der Kolben 17 im Kombi.nation mit der Absperrvorrichtung 10 benutzt werden soll, kann er derart angeordnet werden, dass er aus der hinteren Lage um einen Schritt in eine Lage bewegbar ist, in welcher er den Austritt 3 drosselt, jedoch nicht völlig schliesst, um eine Fein ausgabe des Gutes nach einer Grob- oder Schnellausgabe zu gestatten. Das endgültige Absperren kann dann mittels der Vorrichtung 10 ausgeführt werden. Die Vorrichtung 15 gemäss der Erfindung kann jedoch auch die Vorrichtung 10 ersetzen, in welchem Falle der Kolben 17 auch zur d.ichtenden Anlage gegen den Austritt 3 führbar sein muss, was bei der gezeigten Konstruktion ohne weiteres möglich ist.
• Der Kolben 17 hat einen Kanal 21, der an eine Luftleitung zum Einblasen des Austritts 3 und des Rohres 8 oder alternativ an eine Saugleitung zur Evakuierung von Ueberschuss luft im Sack, zum Einsaugen von zurückbleibendem Gut im Rohr 8 und ggf.
• zum Eins augen von wirbelndem Staub im Sack und im Rohr 8 angeschlossen werden kann.
• Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen, bei denen die oben beschriebene Absperrvorrichtung die bekannte Vorrichtung 10 in Fig. 1 völlig ersetzt und ausserdem zwecks Drosselung des Aus'cr'itts 3 zum Feinwiegen und dann zum völligen Schliessen des Austritts betätigbar ist.
• Fig. 4 zeigt eine weitere Abänderung, bei der der Kolben 17 nur dazu bestimmt ist, zwecks Feinausgabe und Feinwiegung die Durchströmurlgsfläche des Austritts 3 zu reduzieren.
• Der Kolben 17 ist mittels eines Luftzylinders 18 über einen Winkelarm 16 im Behälter 1 schwenkbar. In dieser wie in den anderen Ausführungsformen wird die Bewegung des Mechanismus nicht durch das Gut im Behälter 1 behindert, da das Gut im fluidi 5 ierten Zustand gehalten wird.
• In sämtlichen Ausführungsformen kann der Pfropfen oder Kolben 17 über die Achse von einem Zylinder und einem Betätigungsarm an der Aussenseite des Gutbehälters betätigt werden. Die Bewegung des Pfropfes kann von aussen her mittels der Stellschrauben zur Regelung der Grösse des öffnungsspaltes und somit der Durchströmung bei der Feinausgabe eingestellt werden. Erforderll.ichenfalls kann der Pfropfen aus porösem Material ausgeführt werden, so dass die Fluidisierung durch den Pfropfen erfolgen kann, um die Ausströmung in der reduzierten Öffnung zu erleichtern, wenn schwerflüssigeres Material im Sack verpackt werden soll.
• Der Impuls zur Bewegung des Kolbens oder Pfropfens kann durch Schwenken des Waagebalkens zustandegebracht werden. Ein Waagearm betätigt den Waagebalken, bis die Bewegung aufhört.
• Dann wird ein Kontakt ausgelöst, der einen Impuls zur Bewegung des Steuerzylinders gibt. Mittels eines verschiebbaren Gewichts kann die Länge der Feinausgabezeit derart eingeregelt werden, dass die Bewegung des Waagebalkens beginnt, wenn die erwünschte Gutmenge nach einem Grobfüllen in den Sack ausgegeben worden ist, beispielsweise 2-3 kg weniger als das endgültige Gewicht. Gemäss einem anderen System kann eine Feder benutzt werden, um die Bewegung des Waagebalkens während der ersten Stufe zu beeinflussen.
• Statt einer Balkenwaage kann eine elektronische Waage benutzt werden, und dann muss der Betätigungsmechanismus für den Pfropfen (Kolben) auf elektronischem Wege regelbar sein.
• Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsfonlen und Anwendungsbeispiele beschränkt, sondern kann-in verschiedener Weise im Rahmen des oben beschriebenen Erfindungsgedankens abgeändert werden.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung an zum Portionieren von fluidwsierbarem Gut in Gewichtsportionen bestimmten Maschinen, die einen Gutbehalr.er mit einem mittels einer Absperrvorrichtux1g sperrha ren Gutaustritt und eine Wiegeeinrichtung zum Wiegen der Gutportionen umfasst, wobei die Wiegeeinrichtuna er eine Steuervorrichtung die A1Dsperrvorriclltung dazu bringt, den Gutaustritt bei Erreichen einer mittels der Wiegeeinrichtung voreingestellten Gewichtsportion zu sperren, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (15 oder 10, 15) einen im Gutbehälter (1) vorgesehenen Pfropfen (17) umfasst, der im Verhältnis zum Gutaustritt (3) aus einer ersten, offenen Lage in eine zweite, partiell geschlossene Lage belegbar ist, in weicher der Pfropfen nur einen ei des DurchstroAuL-ngsquerschnitts im Gutaustritt offen lässt, um eine gewisse, begrenzte Gutauströmung zu gestatten, und dass die Wiegeeinrichtung derart angeordnet ist, dass sie kurz vor Erreichen der vollen Gewichtsportion und des dabei zustandegebrachten, vollstandigen Sperrens des Gutaustritts die Steuervorrichtung dazu bringt, den Pfropfen (17i in die zweite, partiell geschlossene Lage umzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung zum vollständigen Schliessen des Gutaustritts (3) einen an sich bekannten, gesonderten Schliessmechanismus ausserhalb des Gutbehälters umfasst, beispielsweise eine Klemmvorrichtung (10) zum Zusammenklemmen eines aus elastisches Material bestehenden Teils (9) des Gutaustritts (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung zum vollständigen Schliessen des Gutaustritts (3) der Pfropfen (17) ist, der aus der zweiten, partiell geschlossenen Lage in eine dritte Lage bewegbar ist, in der der Pfropfen den Austritt völlig schliesst.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfropfen (17) aus weichem Material besteht oder damit bekleidet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gutaustritt (3) oder ein zur Zusammenwirkung mit dem Kolben bestimmter Teil des Gutaustritts aus weichem Material besteht oder solches Material umfasst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, be der die Waage ein Balkenwaage mit einem Waagebalken ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Waage (20) einen Hilfswaagebalken umfasst, der wenn beim Wiegen des von der Maschine ausgegebenen Gutes das volle Ausgabegewicht erreicht worden ist, d.h. wenn sich der Waagebalken im Gleichgewichtszustand der Waage befindet, die Steuervorrichtung (18) für den Pfropfen (17) betätigt, um die Steuervorrichtung dazu zu bringen, den Pfropfen in die geschlossene Lage im Austritt (3) zu schieben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Waage (20) zu einem Zeitpunkt vor der vom Hilfswaagebalken gegebenen Anzeige des vollen Ausgabegewichts ein Schliesssignal an die Steuervorrichtung (18) sendet, so dass diese den Pfropfen (17) in die partielle Schliesslage im Verhältnis zum Austritt (3) führt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (18) für den Pfropfen (17) an ein Zeitrelais angeschlossen ist, das zu einem Zeitpunkt vor der Ausgabe eines bestimmten Portionsgewichts oder einer bestirl-nten Portionsmenge ein Schliessignal an die Steuervorrichtung sendet, so dass diese den Kolben in eine partiell geschlossene Lage im Verhäl.tnis zum Austritt (3) führt, bevor der Hilfswaagebalken das Schliessignal zum vollständigen Schliessen abgibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Waage eine elektronische Waage ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische System der Waage an die Steuervorrichtung (18) für den Pfropfen (17) angeschlossen ist und separate Steuersignale an die Steuervorrichtung zum partiellen und vollständigen Schliessen des Austritts (3) sendet.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfropfen (17) einen Kanal (21) hat, der an eine Druckluftleitung anschliessbar ist, um das Blasen von Luft durch den Pfropfen zum Reinblasen des Austritts (3) zu gestatten, und/oder an eine Saugleltung anschliessbar ist, um das Einsaugen von im Austritt zurückgebliebenem Gut durch den Pfropfen und/oder das Evakuieren von Luft oder Staub aus einem Behälter zu gestatten, in welchen das Gut vom Austritt ausgegeben wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfrop'fen (17) mit Öffnungen versehen ist oder aus porösem Material besteht, um beim Anschlus.C an eile Druckluftquelle die Fluidisierung von Gut zu gestatten, das durch den Austritt ausgegeben wird, vor allem wenn der Austritt (3) mittels des Pfropfens partiell geschlossen ist.

L e e r s e i t e