DE2711804A1

DE2711804A1 - Vorrichtung zur abmessung und ausgabe von erzeugnissen

Info

Publication number: DE2711804A1
Application number: DE19772711804
Authority: DE
Inventors: Edward James Jones-Fenleigh
Original assignee: Invicta Plastics Ltd
Current assignee: Invicta Plastics Ltd
Priority date: 1976-03-20
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1977-09-29
Also published as: US4171756A; GB1552778A; FR2344447A1

Description

Vorrichtung zur Abmessung und Ausgabe von Erzeugnissen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abmessung und Ausgabe von Erzeugnissen, bestehend aus kleinen Gegenständen, Partikeln od.dgl., umfassend einen Vorratsbehälter für die Erzeugnisse.

Häufig ist es in industriellen Prozessen fcei der Produktion
von kleinen Gegenständen, Bestandteilen, Partikeln, Tabletten oder Kapseln in der pharmazeutischen Industrie notwendig, das Erzeugnis mehr oder weniger genau in vorherbestimmten Mengen
abzumessen, z.B. um es vor dem Vertrieb zu verpacken.

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Es wurde vorgeschlagen, bei der Produktion von kleinen Artikeln zu Tausenden oder Millionen ihre Verteilung in Päckchen zu Zwölfen oder Zwanzig nicht durch Zählen sondern durch Wiegen zu vereinfachen, wobei die Produkte in einen Verteiler gebracht werden und das gewünschte Gewicht ein Anhalten des Vorganges verursacht, um so die gewogenen Produkte von dem Vorrat zu trennen und sie für den Durchgang durch eine Verpackungs-Station fertig zu machen.Diese Methode, obwohl sie einigermaßen befriedigend für bestimmte Produkte ist, neigt trotzdem zu Ungenauigkeiten, da sie nicht wandelbar genug ist, um sie auf unregelmäßig geformte Produkte anzuwenden. Deshalb erfordert sie einen großen Aufwand an Wartung.

Ebenso wurde vorgeschlagen, kleine Produkte zahlenmässig zu überwachen und sie in einer einzelnen Reihe zusammenzustellen und eine gewünschte Anzahl auf eine Rutschbahn oder etwas ähnliches kommen zu lassen. Wiederum können sich unregelmäßig geformte Artikel nicht leicht einreihen und neigen deshalb dazu, sich in der Zusammenstell-Vorrichtung zu verklemmen. Im besten Fall resultiert dann daraus ein zu kleines Maß, im schlechtesten Fall der Stillstand der Maschine.

Der Zweck dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Verwendung die oben genannten Nachteile beseitigt.

Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Abmessung und Ausgabe von Erzeugnissen vor, bestehend aus kleinen Gegenständen, Partikeln od.dgl., umfassend einen Vorratsbehälter für die Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß eine öffnung im unteren Bereich des Behälters angebracht ist, mit einer Schopf-Vorrichtung mit Einrichtungen, die die Schopf-Vorrichtung in den Behälter durch die besagte öffnung einführen und eine vorherbestimmte Menge der Erzeugnisse während ihres

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Laufes durch den Behälter zu einer zweiten öffnung sammeln, welche öffnung in einer Linie mit der erstgenannten öffnung liegt, mit weiteren Einrichtungen um die Erzeugnisse aus der Schopf-Vorrichtung auszustoßen, so daß sie den Behälter durch die zweite öffnung verlassen.

Vorteilhaft enthält diese Vorrichtung eine Ausstoßeinrichtung, die ein kolbenartiges Teil innerhalb der Schopf-Vorrichtung enthält, wobei die Anfangsstellung des kolbenartigen Teils am Anfang des Eintritts der Schopf-Vorrichtung in den Behälter die Menge der Erzeugnisse auch das Volumen festlegt, welches in die Schopf-Vorrichtung gelangt.

So wird erreicht, daß eine vorgegebene Anzahl unregelmässig geformter, aber ziemlich kompakter Produkte, wie kleine Schrauben, Nägel, kleine Plastik-Marken od.dgl., ein vorgegebenes Volumen besetzen und die Stellung des kolbenartigen Teils das innere Volumen oder die Raumkapazität der Schopf-Vorrichtung bestimmt.

Soll eine Mischung von Produkten verschiedener Größe oder Farbe abgepackt werden, kann man eine Mehrzahl oben genannter Vorrichtungen in Serie schalten, jede darauf ausgerichtet, die gewünschte Zahl der Produkte abzumessen und abzugeben. Das Ausstoßen der Produkte kann dann bei allen Vorrichtungen gleichzeitig geschaltet werden und in eine gemeinsame Laufbahn oder Röhre geleitet werden, durch welche die Produkte gesammelt werden, beispielsweise durch Schwerkraft, wenn die Schopf-Vorrichtung vertikal ausgerichtet ist, durch Saugen, durch einen Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit, einen mechanischen Schwenkarm oder durch irgendwelche andere herkömmlichen Hilfen. Wenn es gewünscht wird, können sich die Schopf-Vorrichtungen jeder Apparatur

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von denen der anderen in ihren augenblicklichen Dimensionen unterscheiden, ebenso wie sie unabhängig von einem der im Volumen einstellbar sind. In jedem Fall können die verteilten Produkte, entweder ein Gemisch oder alle von einem bestimmten Typ dann zu einer Packstation weitergeleitet werden, die normalerweise eine Beutel-Verpackungsmaschine sein wird.

Während es in dieser Hinsicht keine Begrenzung gibt, ist es oft von Vorteil, wenn der Gang der Schopf-Vorrichtung durch den Behälter eine Aufwährtskomponente der Bewegung hat und sie wird vorzugsweise vertikal aufwärts durch eine Schicht von Produkten im Behälter gerichtet sein.

Es ist vorteilhaft, wenn die Ausstoßeinrichtung zu ihrer Anfangsstellung innerhalb der Schopf-Vorrichtung zurückkehrt, bevor sie ihren Rückweg zu der ersten öffnung antritt. Sowie die Schopf-Vorrichtung herabkommt, beginnt die nächste Ladung von Produkten unter dem Einfluß der Schwerkraft die Schopf-Vorrichtung zu füllen.

Durch eine Vibrator-Vorrichtung, die angebracht wird, um eine Vibration der Schopf-Vorrichtung wärhend ihres Laufes zwischen den zwei öffnungen zu erzeugen, werden die Produkte leichter in der Schopf-Vorrichtung verteilt und die Genauigkeit der Abmessung verbessert.

Nachstehend soll ein Beispiel der Vorrichtung gemäss der Erfindung beschrieben werden. Es versteht sich, daß die Beschreibung, die unter Zuhilfenahme der beigelegten Zeichnungen gelesen werden muß, nur als Beispiel dient und nicht als Beschränkung zu verstehen ist.

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In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung,

die so geschaltet ist, daß sie Produkte von einer Vielzahl von Stationen abmißt und verteilt und sie dann zu einer Packstation weiterleitet,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt entsprechend der

Schnittlinie II - II in Fig. 1 , in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine teilweise perspektivische Ansicht eines

Behälters und einer Schöpf-Vorrichtung, wobei wegen der Klarheit Teile weggebrochen sind, und

Fig. ^A-D vier Stellungen der Schopf-Vorrichtungen,

der Vorrichtung nach der Erfindung während des Arbeitsvorganges.

Die Vorrichtung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, wird zum Messen und Ausgeben einer Mischung von kleinen Plastik-Pflöcken verschiedener Farbe und Größe gebraucht. Mit diesen Pflöcken oder Spielsteinen wird auf Brettern gespielt, die für die Pflöcke vorgesehene Öffnungen haben, wie zum Beispiel bei dem als "Mastermind" ( eingetragenes Warenzeichen) bekannten Spiel.

Die benötigten Pflöcke werden in Plastikbeuteln eingehüllt. Sie enthalten Pflöcke einer Größe in vielleicht sechs oder acht Farben, und Pflöcke einer zweiten, kleineren Größe in schwarz und weiß. Es werden ungefähr zwölf größere Pflöcke von jeder Farbe und je dreißig kleinere schwarze und weiße benötigt.

Die Vorrichtung gemäss der Zeichnung enthält somit eine Mehrzahl von Behältern für die Pflöcke, die acht Kammern 2 aufweisen, von denen jede einen unteren Bereich *1 enthält, der zwei Öffnungen 6,3

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in einer Linie hat (s. Fig. 2 und 3). In dem Beispiel ist der untere Bereich 4 an einer Seite des Hauptteils jeder Abteilung 2 angeordnet und davon teilweise durch einen verstellbaren Regulator 10 getrennt, dessen Tiefe dazu benutzt werden kann, die Tiefe der Schichten von Pflöcken in d<i· unmittelbaren Nachbarschaft der öffnung 6 zu kontrollieren.

Die Kammern 2 sind mit einem schrägen Boden 12 ausgestattet, um die Bewegung der Pflöcke zum Bereich 4 zu ermöglichen. Jede Kammer ist mit einem im wesentlichen luftdichten Deckel versehen. Die Gründe dafür werden nachstehend dargelegt.

Die Fig. 1 und 3 zeigen Details einer Schopf-Vorrichtung 16 der Vorrichtung. Diese Schopf-Vorrichtung enthält ein röhrenförmiges Teil 18, das mit dem beiden öffnungen 6, 8 so verbunden ist, daß es an der Hin- und Herbewegung teilnimmt» wobei sein Randstück sich zwischen zwei Stellungen, eine auf der Höhe der öffnung 6 und die andere auf der Höhe der öffnung 8 bewegt. Es versteht sich, daß die Durchmesser der acht Röhren 18 nicht diesselben sein müssen.

In Betracht gezogen werden müssen Größe und Gewicht der Produkte, auf die die Verrichtung eingestellt wird.

Innerhalb jedes Röhrenstückes 18 befindet sich ein kolbenartiges Teil, das einen Kolben 24 enthält, der von einer Kolbenstange angetrieben wird. Die Höhe dieses Kolbens innerhalb der Röhre bestimmt die Raumkapazität der Schopf-Vorrichtung 16 und steht in Verbindung mit dem Regulator 10. So wird das erforderliche Volumen zum Sammeln und Halten der gewünschten Anzahl von Pflöcken geschaffen.

Die entsprechende Bewegung des Kolbens 24 und des Röhrenstückes geschieht während der rückläufigen Bewegung der Schopf-Vorrichtung. Wenn die Schopf-Vorrichtung 16 ihren Lauf von öffnung 6 zu öffnung 8 beginnt, bleibt der Kolben 24 relativ stationär, wenn aber das Röhrenteil anhält, sobald sein Randstück 20 die öffnuns 8 er-

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reicht, verfolgt der Kolben seine Aufwärtsbewegung weiter, bis er annähernd auf derselben Höhe ist, wie das Randstück 20. Das bewirkt, daß die von der Schopf-Vorrichtung 16 gesammelten Pflöcke in einen Durchgang ausgestoßen werden, sodann in eine Rohrverzweigung 28 übergeführt werden, durch die ein Luftstrom von hoher Geschwindigkeit, erzeugt von einem Ventilator 30, geht.

Die Pflöcke aus allen acht Behältern werden gleichzeitig ausgestoßen, so daß eine genau bemessene Mischung von Pflöcken mit dem Luftstrom zu einer herkömmlichen Verpackungsmaschine 32 befördert wird. Dort werden die Pflöcke in das offene Ende einer röhrenförmiger; Tüte aus Polythen-Film abgegeben und diese Tüte heiß gesiegelt und verschlossen. Es ist selbstverständlich , daß diese Maschine keinen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt und keiner weiteren Beschreibung bedarf.

Es wird zur Kenntnis gebracht, daß die Rohrverzweigung 28 im Querschnitt D-förmig ist. Diese Form hat sich als besonders vorteilhaft für die saubere, schnelle Entfernung der ausgestoßenen Pflöcke erwiesen, da sie so Platz haben sich nach allen Seiten hin im Luftstrom zu verteilen, wenn sie das Röhrenglied verlassen. Ein großzügiger Spielraum zwischen dem Röhrenteil 18 und zwischen dem Rand der öffnung 8 ist erforderlich, nicht nur aufgrund der Vibrierbewegung des Teils 18, die weiter unten genau beschrieben ist , sondern auch um zu verhindern, daß sich die Pflöcke zwischen Röhrenteil und öffnung verklemmen. Es wird auch erwähnt, daß der dem Luftstrom abgewandte Rand der öffnung 8 abgeschrägt ist, wie Fig. 3 zeigt, um ein vollständiges " Aufpicken" durch den Luftstrom zu gewährleisten.

Wie oben erwähnt, ist die Kapazität der Schopf-Vorrichtung Io durch die Höheneinstellung des Kolbens 24 im Röhrenteil 18 verstellbar. Trotzdem kann sich eine leichte Verschiebung ergeben, in dem Maße, indem die Schopf-Vorrichtung die Pflöcke für die Ausstoßung aus einem Behälter verglichen mit einem benachbarten Behälter, sammelt.

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Eine solche Schwankung kann den Unterschieden in Größe und Form zwischen den Pflöcken oder jeglichen anderen abgemessenen Artikeln entsprechen, oder auch den Schwankungen bei der Oberflächenreibung von Pflöcken, die dieselbe Form haben und aus dem gleichen Material bestehen, aber mit verschiedenen Farbstoffen gefärbt sind. Da so die Pflöcke einen größeren Widerstand zum "Strom" in die Schopf-Vorrichtung 16 haben , muß ein hoher Stand im Bereich H des Behälters möglich sein. Dieser wird durch die Verstellbarkeit des Regulators 10 erreicht.

Ein Arbeiter muß seine Aufmerksamkeit darauf richten, daß die Menge der Pflöcke in jedem der Behälter 2 , die durch die Deckel I¹I aufgefüllt werden, ausreicht. Dieser Deckel ist deshalb luftdicht , um zu verhindern, daß ein Luftstrom von der D-förmigen Rohrverzweigung 28 durch den Spielraum zwischen Rohr und öffnung 8 kommt. Das würde die Pflöcke im Bereich ¹I durcheinanderbringen und mit den schon abgemessenen in der Schopf-Vorrichtung l6 vermischen. Darüber hinaus wird die Entfernung der ausgestoßenen Pflöcke erleichtert, wenn man die Zurückführung im Luftstrom vermeidet.

Die Geschwindigkeit des Luftstroms durch die Rohrverzweigung 28 kann entsprechend den Erfordernissen reguliert werden, beispielsweise nach Größe und Gewicht der in Frage kommenden Artikel, durch das Verstellen einer Lufteinlas sölTnung ( nicht abgebildet) des Ventilators 30, der im vorliegenden Fall ein Zentrifugalgebläse ist.

Eine wünschenswerte Besonderheit dieser Vorrichtung ist die Anbringung einer Vibrator-Vorrichtung ( nicht abgebildet), die eine vibrierende Bewegung jeder Schopf-Vorrichtung 16 verursacht, um ein einheitliches Absetzen der Pflöcke innerhalb der Röhre 18 zu bewirken, falls das nötig ist. Um die daraus resultierende Vibration

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dem Röhrenteil l8 anzupassen, wenn es durch die Öffnung 6 geht, muß diese öffnung bedeutend größer gemacht werden. Der Spielraum wird mit einer Platte 36 bedeckt, in die das Röhrenteil eng eingepaßt ist _# die aber trotzdem nur lose an der Qrundflache des Behälters 4 befestigt ist und zwar durch die Anbringung von Bolzen, die durch übergroße Bohrungen in der Grundfläche gehen. Dies erlaubt der Platte cwar die seitliche, aber nicht die Bewegung nach oben und unten.

Die acht Schopf-Vorrichtungen 16 werden an acht nebeneinanderliegenden Stationen neben dem Bereich 4 des jeweiligen Behälters montiert, und zwar so, daß die gleichzeitige Hoch-Tief-Bewegung garantiert ist.

Die Antriebs-Einrichtungen der Schopf-Vorrichtung 16 wird nun kurz mit Bezug auf die Figuren 4a - d beschrieben, die aufeinanderfolgenden Stadien im Arbeitsvorgang einer Schöpf-Vorrichtung 16 zeigen. Die Kapazität der Vorrichtung 16 wird bestimmt durch die Tiefe in die sich der Kolben 24 in der Röhre 18 zurückziehen kann.

Die Montage der Schopf-Vorrichtung enthält einen Kreuzrahnen mit zwei Stahlstreben 43, die von Hülsen 45 getragen werden, um die gleitende Aufwärtsbewegung zu den, vertikalen Stangen47 (insgesamt fünf ) zu ermöglichen. Diese Stangen 47 sifa zwischen den beiden Teilen des Maschinengerüsts 49 oben und unten befestigt. Die Aufwärtsbewegung, die unter der Kontrolle des HauptZylinders steht, ist durch Stopstangen 51 begrenzt , die unterhalb des Rahmenteils 49 heraueragen und eine Bewegung der Stahlstreben 43 zwischen den beiden verstellbaren Qegenmuttern 53 erlauben. Diese Bewegung wird gleichmässig durch komprimierbare Federn 50, die an jeder Stange 47 angebracht sind.

Das obere Rahmenteil 49 unterstützt die Schopf-Vorrichtung und die Bewegung des Kolbens 24, der durch das Kolbenventil 55 arbeitet, das, sobald die Streben 43 sich aufwärts bewegen, in Kontakt mit dem

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oberen Rahmenteil 49 (a. Pig. 4b ) kommt, um den Kolben zuaammenzupressen und die Luft in den unteren Teil des Zylindere 42 gelangen zu lasaen. Das bewirkt die Aufwärtsbewegung des Kolbens 24, bis er auf derselben Höhe mit dem Rand des Röhrenstücks 18 ist, so daß die Pflöcke in die Rohrverzweigung 28 ausgestoßen werden.

Die Aufwärts -Bewegung des Kolbens 24 wird kontrolliert durch eine verstellbare Mutter 57» die den Boden des Zylinders 42 berührt,um die Feder 44 zusammenzudrucken. Sobald die Hauptzylinder 48 ihren AbwHrtsweg beginnen, kommen die Streben 43 herunter, der Kolben des Ventils 55 wird freigegeben, die Luft vom Zylinder 42 freigegeben und die Feder 44 dehnt sich , um den Kolben 24 abzusenken, bis eine Anschlagfläche 59 am einstellbaren Anschlag 6l anstößt.

So arbeiten alle Vorrichtungen 16 im Einklang. Zuerst bewegen sie sich ganz und gar aufwärts, darauf folgt eine Bewegung,nur der Kolben 24 ( um die Pflöcke auszustoßen), als drittes werden die Kolben zurückgezogen, und zuletzt bewegt sich die Vorrichtung vollkommen abwärts, um die nächste Ladung aufzunehmen.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Abmessung und Ausgabe von Erzeugnissen, bestehend aus kleinen Gegenständen, Partikeln od. dgl. , umfassend einen Vorratsbehälter für die Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß eine öffnung (6) im unteren Bereich des Behälters (Ί) angebracht ist, mit einer Schopf-Vorrichtung(16), mit Einrichtungen (48), die die Schöpf-Vorrichtung (16) in den Behälter (¹O durch die besagte öffnung (6) einführen und eine vorherbestimmte Menge der Erzeugnisse während ihres Laufes durch den Behälter (4) zu einer zweiten öffnung (8) sammeln, welche öffnung (8) in einer Linie mit der^ erstgenannten öffnung (6) liegt, mit weiteren Einrichtungen (24) um die Erzeugnisse aus der Schopf-Vorrichtung (16) auszustoßen, so daß sie den Behälter (¹I) durch die zweite öffnung (8) verlassen.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßeinrichtung ( 2¹O ein kolbenartiges Teil (24) innerhalb der Schöpf-Vorrichtung (16) enthält, wobei die Anfangsstellung des kolbenartigen Teils (24) am Anfang des Eintritts der Schöpf-Vorrichtung (16) in den Behälter (4) die Menge der Erzeugnisse auch das Volumen festlegt, welches in die Schöpf-Vorrichtung (16) gelangt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Behältern (4) in Serie geschaltet ist, wobei jeder vorgesehen ist, Erzeugnisse mit verschiedenen Merkmalen abzumessen und auszugeben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Bahn (28) die zweiten Öffnungen (8) der Behälter miteinander verbindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse, die in die Bahn (28) gelangen durch Saugen gesammelt werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse, die in die Bahn (28) gelangen, durch einen Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit gesammelt werden.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg der Schöpf-Vorrichtung (16) durch den Behälter (¹O eine aufwärtsgerichtete Bewegungskomponente aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßeinrichtung (24) zu ihrer Anfangsstellung innerhalb der Schöpf-Vorrichtung (16) zurückkehrt, bevor sie ihren Rückweg zur ersten öffnung (6) eintritt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpf-Vorrichtung (16) während ihrer Bewegung zwischen den zwei Öffnungen (6,8) vibriert.

Der Patentanwalt /

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