DE3303655A1

DE3303655A1 - Vorrichtung fuer volumetrische abgabe von schuettgut

Info

Publication number: DE3303655A1
Application number: DE19833303655
Authority: DE
Inventors: Hans 8222 Beringen Heinzer
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1983-09-01
Also published as: SE8300871L; JPS58152722A; IT8367186A0; IT1161484B; GB2115795A; GB8304431D0; SE8300871D0

Description

DIPL-ING. WILHELM STELLRECHTM.Sc. -.*".." *..".;.. *..-- ·

DIPL-PHYS. DR. DIETER GRiESSBACH - 4 -

DIPL-PHYS. WALTER HAECKER
DIPL-PHYS. DR. ULRICH BÖHME

PATENTANWÄLTE
UHLANDSTR. 14c - 7000 STUTTGART 1

Vorrichtung für volumetrische Abgabe von Schüttgut

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für volumetrische Abgabe von Schüttgut gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Bei der volumetrischen Dosierung mit einer Förderschnecke hängt die abgegebene Menge ausser von dem Durchmesser und der Steigung der Schnecke noch von der Umdrehungszahl und von der Laufzeit ab. Für die Dosierung von grobem Material, wie Sand, Kies oder dergleichen genügt eine übliche Dosierschnecke, weil es dabei selten um eine immer genau einzuhaltende Menge handelt und Abweichungen ohne weiteres in Kauf genommen werden können.

Hingegen genügt in der Verpackungstechnik die Genauigkeit der solcherart abgemessenen Mengen nicht und es sind noch andere Messeinrichtungen, wie Waagen oder dergleichen notwendig, um die geforderte Genauigkeit erfüllen zu können.

— J —

In der CH-A 477'342 wird vorgeschlagen, für sehr kleine Mengen von stark fliessfähigem Material, wie beispielsweise von Pulver in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie, unmittelbar hinter dem Schneckenende eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Stauscheibe in das Gehäuse einzusetzen.

Damit kann ein Nachfliessen des Materials verhindert werden und es wird nur gerade das mit der Schnecke geförderte Material abgegeben. Indem der Einsatz einer solchen Dosiervorrichtung auf stark fliessendes Schüttgut beschränkt ist, muss nicht mit Brückenbildung des Materials gerechnet werden.

Wenn es sich dagegen beim Schüttgut um weniger leicht fliessendes Material handelt, welches eine grosse Kohäsion aufweist, wie beispielsweise Seifenflocken, oder das leicht zum Zusammenbacken neigt, wie Mehl oder andere bekannte pulverige Nahrungsmittel, dann stimmt die derart ausgemessene Menge nicht immer mit dem vorgesehenen Wert überein.

Gemäss der CH-A 505 371 soll die Brückenbildung dadurch vermieden werden, dass bei einer unterhalb des Vorratsbehäl.ters angeordneten Schnecke wenigstens die unter der Abgabeöffnung des Vorratsbehälters liegenden Gänge der Schnecke mit einem schneidenartigen Rand versehen sind. Eine solche Schnecke

schneidet in das Material ein und verpresst es nicht, wie es bei stumpfen Rändern beobachtet werden kann. Jedoch wird auch hier das Material in der jeweiligen Dichte gefördert, so dass trotzdem unterschiedliche Mengen bei gleichem Volumen abgegeben werden.

Ein anderer Weg wird von der SU-A 720 304 vorgeschlagen. Die ebenfalls horizontal unter dem Vorratsbehälter angeordnete Dosierschnecke ist mit einem Drehantrieb und mit einem Verschiebeantrieb versehen. Durch Drehen schraubt sich die Schnecke im Material von der Abgabestelle weg und bei axialer Ausstossbewegung und gleichzeitiger Rotation wird eine bestimmte Menge in einen Abgabeschacht gefördert. Der Abgabeschacht ist mit einem mit der Ausstossbewegung synchron betätigten Absperrschieber verschlossen. Auch bei dieser Anordnung kann sich eine Brücke im Vorratsbehälter bilden. Durch die Ausstossbewegung wird auf das Material ein Druck ausgeübt, weil der Abgabeschacht senkrecht zur Förderrichtung der Schnecke angeordnet ist. Dies ist jedoch nicht überall erwünscht.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur volumetrischen Abgabe von Schüttgut zu schaffen, mit der in rascher Folge präzise Mengen des Schüttgutes abgegeben werden können.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Schnittansichten einer volumetrischen Abgabevorrichtung in zwei verschiedenen Betriebsstellungen und mit Einfachschnecken und

Fig. 3 eine Schnittansicht des Gehäuses mit Doppelschnecke.

An einem Maschinenteil 10 ist ein über einen Zuführkanal 11 beschickter Vorratsbehälter 12 befestigt. Der Vorratsbehälter 12 ist beispielsweise birnenförmig ausgebildet und am oberen weiteren Ende 13 offen und am unteren engeren Ende durch eine zweischenklige AbSchlusskappe 15, 16 verschlossen. Der Abgabeschacht 17 vor dem genannten unteren Ende 14 ist als rohrförmiges Gehäuse 18 für eine Dosierschnecke 20 mit senkrecht verlaufender Achse ausgebildet.

Die Dosierschnecke 20 ist mittels einer Antriebswelle 21 mit einem über dem Vorratsbehälter 12 angeordneten Motor 22 mit

Reduktionsgetriebe verbunden. Der Motor 22 seinerseits ist an einem Schlitten 23 befestigt, der vertikalverschieblich auf Schienen 24 geführt ist. Mit einer an einem zweiarmigen. Hebel 26 angelenkten Zugstange 25 ist der Schlitten 23 mit einer durch einen Exzenterantrieb 28 gesteuerten Pleuelstange' 27 verbunden. Der Exzenterantrieb 28 besteht seinerseits aus einer Kurvenscheibe 30 mit Führungsnut 31 und einer Abtasterrolle 32, die an einem am Maschinenteil 10 angelenkten Antriebshebel 33 drehbar befestigt ist.

Die Verbindungsstelle von Pleuelstange 27 und zweiarmigem Hebel 26 ist verstellbar, indem der eine Hebelarm 40 miteinem Längsschlitz 41 versehen ist und die Pleuelstange 27 mit einem Stift 42, beispielsweise dem Schaft einer Bolzenschraube, in diesem Längsschlitz 41 drehbar befestigt ist.

Die Schenkel 15, 16 der Abschlussklappe sind in einer jedem Fachmann der Verpackungstechnik bekannten Weise mit dem Antrieb des Exzenterantriebs 28 verbunden, derart, dass die beiden Schenkel 15, 16 eine Bewegung in Richtung der Pfeile A ausführen, wenn die Pleuelstange 27 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles B ausführt.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung zur volumetrischen Abgabe von Schüttgut ist die folgende:

Dem Vorratsbehälter 12 wird über die Produktezuführung 11 so lange schüttbares Gut zugeführt, bis die Niveaukontrolle 19 anzeigt, dass der Vorratsbehälter 12 gefüllt ist. Durch Drehen der Schnecke 20 in Richtung des Pfeiles C wird die Schnecke 20 von der Stellung gemäss Fig. 1 in die Stellung gemäss Fig. 2 nach oben aus dem Material herausgeschraubt. Bei gleichzeitigem Oeffnen der Abschlussklappenschenkel 15, 16 wird die Schnecke 20 mittels des Exzenterantriebs 28 nach unten gestossen, um damit das gesamte Material, das sich im Gehäuse 18 zwischen dem Ende der Schnecke 20 und der Abschlussklappe befindet, herauszustossen, indem die Schnecke 20 ohne Drehung von der Stellung gemäss Fig. 2 in die Stellung gemäss Fig. 1 in axialer Richtung verschoben wird.

Durch Abstimmung von Drehzahl, Hub und Steigung der Wendel der Schnecke 20 kann die Fördermenge auf das spezifische Schüttgut eingestellt werden, z.B. kann die Drehbewegung und die Hubbewegung der Steigung entsprechend gewählt werden, wodurch sich die Schnecke ohne Relativbewegung aus dem Material herausschraubt, oder es können unterschiedliche Masse vorgesehen werden, um entweder das Material zu lockern oder zu verdichten. Ausserdem kann eine zusätzliche Förderbewegung ausgeführt werden, um das Eigenvolumen der Schnecke auszugleichen oder um dadurch eine zusätzliche Materialverdichtung

zu bewirken. Wenn dagegen die Hubbewegung grosser ist als die Steigung der Schnecke, wird eine Lockerung des Materials bewirkt.

Als Variante könnte neben der Hubbewegung beim Ausstossen des Materials gleichzeitig auch die Schnecke rotiert werden, um entweder zusätzliches Material zu fördern oder, bei gegenläufigem Drehen, das Material zurückzuhalten, wie es bei der eingangs beschriebenen Anordnung gemäss der CH-A 477 vorgesehen ist.

Die Figur 3 zeigt ein Gehäuse 50 mit zwei ineinandergreifenden Schnecken 51, 52 für eine Förderanordnung mit einer Doppelschnecke, wobei die Schnecken 51, 5 2 gemäss den Pfeilen D, E in gegenläufigem Drehsinn rotiert werden. Die übrigen Teile zum Drehen und Anheben der Schnecken können aus Fig. 1 und 2 entnommen werden.

Anstelle eines Exzenterantriebs 28 zum Heben und Absenken der Schnecke 20 könnte der Antrieb auch pneumatisch oder elektromagnetisch sein. Zur Synchronisation von Drehbewegung, ■Hubbewegung und Oeffnungsbewegung der Abschlussklappe könnte eine elektronische Steuerung mit Einzelantrieben vorgesehen

sein. Auch wäre eine Kombination denkbar, wonach die Drehbewegung mittels Zahnstange oder Steilgewindespindel aus der Hubbewegung erzeugt würde.

. -/is-

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung für volumetrische Abgabe von Schüttgut in einer Verpackungsmaschine mit wenigstens einer in einem zylindrischen Gehäuse (18,50) dreh- und axialbeweglich angetriebenen Schnecke (20;51,52) zur Förderung des Schüttgutes von einem Vorratsbehälter (12) zu einer Abgabestelle (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Gehäuses (18,50) vom Vorratsbehälter (12) nach unten gerichtet ist und dass die Schnecke (20;51,52) wenigstens teilweise in den Vorratsbehälter (12) hineinragt.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Gehäuses (18,50) wenigstens angenähert vertikal angeordnet ist und dass der Durchstosspunkt der Längsachse mit dem Vorratsbehälter (12) an dessen tiefstem Ort liegt.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Vorratsbehälter (12) und Gehäuse (18) rotationssymmetrisch und mit gemeinsamer vertikaler Achse ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Antrieb (22) für die Drehbewegung der Schnecke (20) und ein zweiter Antrieb (28) für die Axialbewegung der Schnecke (20) vorhanden sind.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebe (22,28) miteinander synchronisiert sind.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Steigung und Durchmesser der Schnecke (20) einerseits und Hub, Verschiebegeschwindigkeit und Drehzahl anderseits gemäss dem zu verarbeitenden Material eingestellt sind, um das Material vor der Abgabe entweder zu lockern oder zu verdichten.

7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabestelle (14)

in axialer Richtung des Gehäuses (18) angeordnet ist, und dass eine synchron mit dem Hubantrieb (28) betätigte Abschlussklappe (15,16) zum Verschliessen der Abgabeöffnung vorhanden ist.