DE3303655A1

DE3303655A1 - DEVICE FOR VOLUMETRIC DISPENSING OF 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; GB2115795A; GB8304431D0; IT1161484B; SE8300871D0; JPS58152722A; IT8367186A0

Description

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

DIPL-PHYS. DR. DIETER GRiESSBACH - 4 -DIPL-PHYS. DR. DIETER GRiESSBACH - 4 -

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

PATENTANWÄLTE
UHLANDSTR. 14c - 7000 STUTTGART 1PATENT LAWYERS
UHLANDSTR. 14c - 7000 STUTTGART 1

Vorrichtung für volumetrische Abgabe von SchüttgutDevice for volumetric delivery of bulk material

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für volumetrische Abgabe von Schüttgut gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for volumetric Delivery of bulk goods according to the preamble of independent claim 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.With volumetric dosing with a screw conveyor, the amount dispensed depends on the diameter and the Incline of the screw still from the number of revolutions and from the term. For the dosing of coarse material such as sand, gravel or the like, a standard dosing screw is sufficient, because it is rarely a question of a quantity that must always be precisely adhered to and deviations are readily accepted can be taken.

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. On the other hand, in packaging technology, the accuracy of the quantities measured in this way is insufficient and still is other measuring devices, such as scales or the like, are necessary in order to be able to meet the required accuracy.

— J —- 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.In CH-A 477'342 it is proposed for very small quantities of highly flowable material, such as powder in the chemical or pharmaceutical industry, directly Insert a baffle plate provided with passage openings into the housing behind the end of the screw.

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.This prevents the material from flowing in and only the material conveyed by the screw is used submitted. Since the use of such a dosing device is limited to bulk goods with a high flow rate, bridging of the material does not have to be expected.

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.If, on the other hand, the bulk material is less easily flowing material, which has a high degree of cohesion, such as soap flakes, or that tend to stick together, such as flour or other well-known powdery products Food, then the amount measured in this way does not always match the intended value.

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 SchneckeAccording to CH-A 505 371, this should prevent bridging that with a screw arranged below the Vorratsbehäl.ters at least the one below the discharge opening of the storage container lying threads of the screw are provided with a blade-like edge. Such a snail

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.cuts into the material and does not compress it, as can be seen with blunt edges. However, will Here, too, the material is conveyed in the respective density, so that nevertheless different amounts with the same volume be delivered.

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.Another way is suggested by SU-A 720 304. The one that is also arranged horizontally under the storage container The dosing screw is provided with a rotary drive and a sliding drive. Turning it screws itself Screw in the material away from the delivery point and with axial ejection movement and simultaneous rotation becomes a certain amount promoted in a delivery shaft. The delivery chute is synchronized with the ejection movement operated gate valve closed. With this arrangement, too, a bridge can form in the storage container. The ejection movement exerts pressure on the material because the discharge chute is perpendicular to the conveying direction the screw is arranged. However, this is not desirable everywhere.

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.It is therefore an object of the invention to provide a device for the volumetric delivery of bulk material with which precise quantities of the bulk material can be dispensed in rapid succession.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.According to the invention, this is made possible by the features in the characterizing part Part of the independent claim 1 achieved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 und 2 schematische Schnittansichten einer volumetrischen Abgabevorrichtung in zwei verschiedenen Betriebsstellungen und mit Einfachschnecken undFigures 1 and 2 are schematic sectional views of a volumetric dispenser in two different ways Operating positions and with single screws and

Fig. 3 eine Schnittansicht des Gehäuses mit Doppelschnecke. 3 is a sectional view of the housing with a twin screw.

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.A storage container 12 charged via a feed channel 11 is fastened to a machine part 10. The reservoir 12 is, for example, pear-shaped and open at the upper further end 13 and at the lower narrower end closed by a two-legged end cap 15, 16. The discharge chute 17 in front of said lower end 14 is provided as a tubular housing 18 for a metering screw 20 formed perpendicular axis.

Die Dosierschnecke 20 ist mittels einer Antriebswelle 21 mit einem über dem Vorratsbehälter 12 angeordneten Motor 22 mitThe metering screw 20 is connected by means of a drive shaft 21 to a motor 22 arranged above the storage container 12

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.Reduction gear connected. The motor 22 in turn is attached to a slide 23 which is vertically displaceable is guided on rails 24. With one on a two-armed. Lever 26 hinged pull rod 25 is the carriage 23 with a connecting rod '27 controlled by an eccentric drive 28. The eccentric drive 28 in turn consists of a cam disk 30 with a guide groove 31 and a scanner roller 32, which are attached to a on the machine part 10 articulated drive lever 33 is rotatably attached.

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.The connection point of the connecting rod 27 and the two-armed lever 26 is adjustable by one lever arm 40 with one Longitudinal slot 41 is provided and the connecting rod 27 is provided with a pin 42, for example the shaft of a stud screw, is rotatably fastened in this longitudinal slot 41.

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.The legs 15, 16 of the closing flap are in a manner known to anyone skilled in packaging technology with the drive of the eccentric drive 28 connected in such a way that the two legs 15, 16 move in the direction of arrows A. execute when the connecting rod 27 executes a movement in the direction of arrow B.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung zur volumetrischen Abgabe von Schüttgut ist die folgende:The mode of operation of this device for the volumetric delivery of bulk material is as follows:

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.The storage container 12 is supplied via the product feed 11 until the level control 19 indicates that the storage container 12 is full. By Turning the screw 20 in the direction of arrow C moves the screw 20 from the position shown in FIG. 1 into the position 2 screwed out of the material upwards. When the closing flap legs 15 are opened at the same time, 16, the screw 20 is pushed down by means of the eccentric drive 28 in order to remove all of the material that is located in the housing 18 between the end of the screw 20 and the closure flap to push out by the The screw 20 is displaced in the axial direction from the position according to FIG. 2 into the position according to FIG. 1 without rotation will.

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 MaterialverdichtungBy coordinating the speed, stroke and pitch of the helix of the screw 20, the delivery rate can be tailored to the specific Bulk goods can be set, e.g. the rotary movement and the lifting movement can be selected according to the slope, whereby the screw unscrews itself out of the material without any relative movement, or different masses can occur be provided to either loosen or compact the material. In addition, an additional conveying movement be carried out in order to compensate for the volume of the screw itself or in order to achieve additional material compaction

zu bewirken. Wenn dagegen die Hubbewegung grosser ist als die Steigung der Schnecke, wird eine Lockerung des Materials bewirkt.to effect. If, on the other hand, the stroke movement is greater than the pitch of the screw loosens the material.

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.As a variant, in addition to the lifting movement when ejecting the material, the screw could also be rotated at the same time, to either convey additional material or, in the case of opposite directions Rotate to hold back the material, as is the case with the arrangement according to CH-A 477 described above is provided.

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.Figure 3 shows a housing 50 with two intermeshing screws 51, 52 for a conveyor arrangement with a Double screw, the screws 51, 5 2 being rotated in opposite directions as indicated by arrows D, E. The remaining Parts for rotating and lifting the screws can be seen in FIGS. 1 and 2.

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 vorgesehenInstead of an eccentric drive 28 for raising and lowering the screw 20, the drive could also be pneumatic or be electromagnetic. To synchronize the rotary movement, ■ the lifting movement and the opening movement of the closing flap an electronic control with individual drives is provided

sein. Auch wäre eine Kombination denkbar, wonach die Drehbewegung mittels Zahnstange oder Steilgewindespindel aus der Hubbewegung erzeugt würde.be. A combination would also be conceivable, according to which the rotary movement would be generated from the lifting movement by means of a rack or high-helix lead screw.

. -/is-. - / is-

LeerseiteBlank page

Claims

1. Device for volumetric delivery of bulk material in a packaging machine with at least one in a cylindrical housing (18, 50) rotatably and axially movably driven screw (20; 51, 52) for conveying the bulk material from a storage container (12) to a delivery point (14), characterized in that the axis of the housing (18, 50) is directed downwards from the storage container (12) and that the screw (20; 51, 52) is at least partially in the reservoir (12) protrudes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the longitudinal axis of the housing (18.50) at least is arranged approximately vertically and that the point of penetration of the longitudinal axis with the storage container (12) at its deepest point.

3. Device according to claim 2, characterized in that the storage container (12) and housing (18) are rotationally symmetrical and designed with a common vertical axis.

4. Device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a first drive (22) for the rotary movement of the screw (20) and a second drive (28) for the axial movement of the screw (20) are.

5. Device according to claim 4, characterized in that the two drives (22, 28) with one another are synchronized.

6. Device according to claim 5, characterized in that the pitch and diameter of the screw (20) on the one hand and the stroke, displacement speed and speed on the other hand set according to the material to be processed to either loosen or compact the material prior to dispensing.

7. Device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the delivery point (14)

is arranged in the axial direction of the housing (18), and that a closing flap operated synchronously with the lifting drive (28) (15,16) for closing the dispensing opening is present.