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Dosiermaschine und selbsttätige Abfüll- und Verpackungsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiermaschine und selbsttätige Abfüll- und
Verpackungsvorrichtung, die vorzugsweise zur Behandlung von pulverförmigen, körnigen
oder granulierten Waren bestimmt ist.
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Es sind Einrichtungen der genannten Art mit hin und her gehenden Schieberkästen
bekanntgeworden, bei denen die Größe der abzufüllenden Menge dadurch verändert werden
kann, daß der Schieber aus mehreren übereinander angeordneten und untereinander
kuppelbaren Teilen besteht.
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Bei der neuen Einrichtung ist gemäß der Erfindung ein oben und unten
offener rahmenförmiger, sich in einer Führung hin und her bewegender Schieberkasten
mit zwei in seinen inneren Raum passenden Übereinanderliegenden Schiebern, wie bekannt
verstellbar, versehen, wovon der obere mit einer Spindel, in beliebiger Einstellung
in seiner Längsrichtung, mit dem Schieberkasten .fest verbunden ist und der untere
Schieber entweder mit dem oberen durch eine Verriegelung in an sich bekannter Weise
zu einem Organ verbunden werden kann oder bei offener Verriegelung durch den Druck
einer Feder an die vordere Wand des Schieberkastens gedrückt wird und durch eine
an dem unteren Schieber drehbar angebrachte Klinke und eine auf diese Klinke einwirkende
Rolle, die auf einer von der Maschine angetriebenen, auf der Steuerwelle angeordneten
Kurbel lose verzapft ist, der Kurbelbewegung folgend zurückgezogen wird, wenn sich
der von dem oberen Schieber gebildete Füllraum, der zur Aufnahme der dosiertenWarenrnenge
dient, übereinemTrichter befindet, in den sich die Ware entleeren soll.
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Es ergibt sich eine besonders zweckmäßige Einrichtung, wenn die obere
Öffnung des Trichters, in den die dosierte Warenmenge entleert werden soll, durch
eine bewegliche Klappe 23
verschlossen ist, die sich durch Anschlagen des
Schieberkastens an einer auf der Klappe ruhenden Klinke nach unten bewegt und dadurch
den nach oben abgeschlossenen Trichter öffnet.
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Eine kinematische Kupplung der einzelnen Schieber, wie eine solche
bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen ist, ist bisher nicht bekanntgeworden.
Außer dem Vorteil der genauesten Einstellbarkeit selbst kleinster abzuteilender
Mengen von Waren ergibt sich noch der Vorteil, daß die jeweils abgeteilte Menge
nicht nach und nach, sondern auf einmal von der Einrichtung abgestoßen wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist beispielsweise auf den Zeichnungen
dargestellt. Die Fig. i bis q. stellen Seitenansichten der eigentlichen Dosiermaschine
in verschiedenen Arbeitsstellungen, die Fig. 5 eine Draufsicht dar. Die Fig. 6 bis
ii zeigen die äußersten Grenzen der Füllräume, welche die Mengen der dosierten Ware
aufnehmen; diese Füllräume können in alle beliebigen Zwischenstellungen gebracht
werden, so daß die zu dosierenden Mengen der Waren nach beliebigen, von der kleinsten
bis zu der größten Dosierung, für welche die Maschine bestimmt ist, eingestellt
werden können. Die Fig. i2 und 13 stellen eine Vorderansicht der Dosiermaschine
mit der Vorrichtung dar, welche die Verpackungen, hier beispielsweise Flachbeutel,
selbsttätig herbeiholt, nach dem Füllen derselben diese zu den Verschlußwerkzeugen
bringt und zuletzt ablegt.
Der Aufbau und die Wirkungsweise der
Dosiermaschine sind folgende: Das Gestell x (vgl. Fig. = bis 12) ist auf den Füßen
2 oder auf einem besonderen Gestell 35 (Fig. i2), das zur Aufnahme der für die selbsttätige
Abfüll- und Verpackungsvorrichtung nötigen Werkzeuge dient, befestigt und bildet
mit dem Deckel 3, der eine Öffnung ¢ mit Ansatz zum Aufsetzen eines Trichters 5
zur Aufnahme der zu dosierenden Waren hat, die Führung für einen oben und unten
offenen Schieberkasten 6. Am Gestell i ist der auswechselbare Trichter 7 befestigt,
durch welchen die dosierten Warenmengen in die zur Verpackung dienenden oder andere
Gefäße entleert werden. Auf der im Gestell i gelagerten Welle 8 sind die Kurvenscheibe
g, die zugleich als Antriebscheibe ausgebildet werden kann, und eine Kurbel io mit
Rolle ii befestigt. Am Schieberkasten 6 ist die Rolle 12, die in die Kurvenscheibe
g eingreift, befestigt. Beim Drehen der Kurvenscheibe g macht der Schieberkasten
6, der Kurve und der Rolle 12 folgend, hin und her gehende Bewegungen in seiner
Längsrichtung. Im Schieberkasten 6 befinden sich zwei übereinanderliegende Schieber
13 und i4., die in bezug auf Höhe und Breite den Schieberkasten ausfüllen, in der
Längsrichtung aber kürzer als dieser sind, um sich in dem Hohlraum des Schieberkastens
6 bewegen zu können. Am oberen Schieber 13 befindet sich eine Spindel 15, mit welcher
der Schieber 13 durch Muttern mit dem Schieberkasten 6 starr verbunden und so eingestellt
werden kann, daß der Füllraum 16 (Fig.8 bis ii), der durch die Bewegung des Schieberkastens
unter der Trichteröffnung q. zu stehen kommt, nach Belieben vergrößert oder verkleinert
oder vollständig aufgehoben werden kann (Fig. 6 und 7). Der obere Schieber 13 besitzt
ferner eine Öffnung, in welche Einsätze 17 eingesetzt werden können, die mit Löchern
16 (Fig. 6) versehen sind, deren Raum den kleineren Dosierungen entspricht. Der
untere Schieber 1q. ist so in dem Schieberkasten 6 eingebaut, daß er durch eine
Feder 18 gegen die vordere Wand des Schieberkastens 6 gedrückt wird. An diesem Schieber
1q ist eine Klinke ig mittels einer Ansatzschraube 2o so befestigt, daß die Klinke
ig auf der Ansatzschraube 2o schwingen kann. Diese Klinke ig bewegt sich in einer
Aussparung in der betreffenden Wand des Schieberkastens 6, indem sie durch die Rolle
ii auf der Kurbel io mittels des Ansatzes 2i der Klinke ic) mitgenommen wird, solange
sich die Klinke ig in einer waagerechten Lage befindet.. (Fig. 3 und 4.). Der untere
Schieber i¢ kann ferner durch eine Verriegelung 22, die sich am oberen Schieber
13
befindet, mit diesem zu einem einzigen Organ vereinigt werden (Fig. i und
2), alsdann folgt der Schieber 1q. zwangsläufig den Bewegungen des oberen Schiebers
13 bzw. des Schieberkastens 6. Die bis hier beschriebenen Anordnungen gestatten,
die in Frage kommenden Waren in drei Arten: große, kleine und kleinste Mengen, zu
dosieren.
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Für große Dosierungen wird an dem Gestell i (vgl. Fig. i, 2, io und
ii) ein Ablauftrichter 7 mit großer Ausflußöffnung angebracht. Die obere Öffnung
dieses Trichters 7 ist durch eine nach oben federnde und sich in den Schieberkasten
6 anschließende Klappe 23 verschlossen. Der Schieberkasten 6 drückt, wenn er durch
seine Bewegung so weit aus der Führung des Gestelles i heraustritt, daß der Füllraum
16 (Fig. i) über die obere Trichteröffnung zu stehen kommt, auf die in einem Lager
a4. drehbar angeordnete Klinke 25. Diese Klinke 25 liegt auf der Klappe 23 auf,
und diese wird durch die Klinke 25 nach unten bewegt, so daß die im Füllraum 16
enthaltene Warenmenge in den Trichter 7 fällt und durch dessen Ausflußöffnung in
ein bereitgehaltenes Gefäß oder in eine Tüte oder in einen sonstigen Verpackungsgegenstand
gelangt. Beim Zurückweichen des Schieberkastens 6 geht durch die Kraft einer Feder
oder durch ein Gegengewicht die Klappe 23 wieder in ihre ursprüngliche Lage zurück
und verschließt den Ablauftrichter 7 nach oben. Die beiden Schieber 13 und
1q. sind bei der Vornahme von großen Dosierungen miteinander durch die Verriegelungsvorrichtung
22 verriegelt. Die Klinke ig, die in diesem Falle außer Tätigkeit tritt, wird durch
eine Verstiftung 26 so hochgehalten, daß die Rolle ii unter dem Anschlag?
i der Klinke 1g durchschlupft.
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Zur Herstellung von kleinen Dosierungen (vgl. Fig. 3, q., 8 und g)
dient der obere Schieber 13. Die Verriegelung 22 wird gelöst, so daß sich
die beiden Schieber 13 und 14 unabhängig voneinander bewegen können. Die Verstiftung
26, die die Klinke ig hochhält, wird entfernt, so daß die Klinke ig infolge ihrer
Schwerkraft in eine waagerechte Lage kommt und die Rolle ii der Kurbel io bei ihrer
Drehung durch Anschlagen an dem Anschlag 21 die Klinke ig und den an ihr befestigten
Schieber 1q. mitnimmt. Der Füllraum 16 (Fig. 8 und g) wird durch die Spindel 15
der gewünschten Dosierung entsprechend eingestellt. Der untere Schieber i¢ bildet
jetzt den Boden des Füllraumes 16. Bewegt sich nun der Schieberkasten 6, dann kommt
der Füllraum 16 (Fig. 8 und g)-zunächst unter die Trichteröffnung 4. zu liegen und
füllt sich mit der entsprechenden Menge der zu dosierenden Ware. Der Schieberkasten
6 bewegt sich dann so, daß der Füllraum 16 über den Ablauftrichter 7 (Fig. 3) zu
stehen kommt. In diesem Moment erreicht die Rolle ii der Kurbel io den Anschlag
21 der Klinke ig und "schiebt den unteren Schieber 14 zurück, so daß
sich
der-Füllraürri 16 nach uriteh-öffnet und die abdosierte Waremnenge in den Trichter
7 (Fig. 3 und-.4) fallen läßt: Bei diesem Trichter 7 ist die Verschlußklappe 23
nicht nötig; auch hat dieser Trichter eine kleinere, den kleineren Verpackungsgegenständen
entsprechende Ausflußöffnung: Nachdem die Rolle ii.der Kurbel io den Anschlag 2i
der Klinke ig verlassen hat, kehrt durch -die Kraft der durch die Bewegung des unteren
Schiebers 14 angespannten Feder 18 der untere Schieber 14 in- seine frühere Lage
zurück und bildet *ieder den Abschluß des Füllraumes nach unten..
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Der Arbeitsvörgang bei den -kleinsten Dosierungen (vgl._Fig. 3, 4,-6
und 7) ist derselbe wie bei kleinen Dosierungen, nur daß der- obere Schieber 13
mittels der Spindel 15 so weit vorgerückt wird; daß er an die vordere Wand des Schieberkastens
6 anstößt. Der blinde Einsatz 17- (Fig. 8 bis ii) wird dann entfernt und durch einen
vori solchen ersetzt, die mit Löchern 16 (Fig. 6) versehen sind, deren Größen dem
Füllraum der abzudosierenden Warenmengen entsprechen. Wird der Einsatz 17 dann ganz
weggelassen, dann entsteht ein Füllraum 16 (Fig. 7), dessen Größe dem Raume entspricht,
den der Einsatz 17 selbst einnimmt.
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Die Klappe 23 im Trichter 7 (Fig. i und 2), die durch Anschlagen des
Schieberkastens 6 an der Klinke 25 geöffnet wird, um die abdosierte Ware in den
Trichter 7 fällen zu lassen, und der durch seine Rückwärtsbewegung zu demselben
Zwecke dienende untere Schieber 14 sollen besonders dazu dienen, die Entleerung
der abdosierten Warenmenge in den Ablauftrichter 7 zu vermeiden, wenn sich unterhalb
der Ausflußöffnung des Trichters 7 (Fig. i bis 4) kein Aufnahmegerät (Tüte oder
sonstiges Gefäß) befindet. Zu diesem Zwecke wird durch das- Unterhalten der Tüte
oder eines anderen Gefäßes ein elektrischer Kontakt betätigt, der einen elektrischen
Stromkreis unterbricht, in den über einen Umschalter entweder der Elektromagnet
27 - (Fig. 2) bei großen Dosierungen oder der Elektromagnet 28 (Fig. 4 und 5) bei
kleinen Dosierungen geschaltet ist. Bleibt dann bei großen Dosierungen durch Nichtunterhalten
einer Tüte oder sonstigen Auffangvorrichtung unter dem Trichter 7 der Kontakt geschlossen
und der Elektromagnet 27 (Fig. 2) eingeschaltet, dann zieht er den Anker 29 an und
bringt den Hebel 30, an dem der Anker 29 des Elektromagneten befestigt ist, in die
Lage, wie in Fig. 2 punktiert angedeutet ist. Dadurch wird die Klinke 25 so weit
von der Klappe 23 abgehoben, daß kein Anschlagen des Schieberkastens 6 an der Klinke
25 mehr erfolgt und die Klappe 23 oben bleibt und die Entleerung der abdosierten
Warenmenge in den Trichter 7 verhindert. Ist dagegen der Elektromagnet z8 (Fig.
4 und 5) bei kleinen Dosierungen eingeschaltet, darin zieht "dieser den am Doppelhebel
32 befestigten Anker 31 an, so daß der um den Drehpunkt 33 schwingende Doppelhebel
32 mittels des an der Klinke ig angebrachten Anschlages 34 die Klinke ig hochhebt.
Die Rolle ix auf der Kurbel io schlupft dann unter dem Anschlag 2i der Klinke ig
durch, der untere Schieber 14 macht keine Rückwärtsbewegeng; und der Füllraum 16
(Fig. 6 bis g) bleibt nach unten geschlossen, wodurch die Entleerung der abdosierten
Warenmenge in den Trichter 7 verhindert wird. Anstatt daß die Wirkung der Elektromagnete
27 (Fig. 2) und 28 (Fig. 4 und 5) durch die Unterbrechung eines Kontaktes, die durch
das Unterhalten von Auffanggefäßen unter der Öffnung des Trichters 7 erfolgt, geschieht,
kann die Wirkung der Elektromagnete ebensogut durch die Schließung eines offenen
Kontaktes und das Schließen eines Stromkreises durch das Unterhalten eines Auffanggefäßes
unter der Öffnung des Trichters 7 geschehen. Im letzteren Falle müßten die Magnete
umgekehrt wirken, als hier angedeutet ist. Die erstere Anordnung ist indessen vorteilhafter,
da die Stromzuführung in diesem Falle durch eine zweite, von der Bewegung der Maschine
getätigte Kontaktvorrichtung nur so lange stattfindet, als der Füllraum 16 (Fig.
6 bis ii) sich über dem Trichter 7 befindet.
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Die selbsttätige Abfüll- und Tütenverschließvorrichtung (Fig. 12 und
13) besteht aus einem Gestell 35, auf welchem die Dosiermaschine, alle zum
Heranholen und zum Verschließen der Verpackungsgegenstände erforderlichen Werkzeuge
und die Transportvorrichtung der zur Aufnahme der abdosierten Waren bestimmten Verpackungen,
rin hier beispielsweise dargestellten Falle Flachbeutel 39, angebracht sind.
Die auf dem Gestell 35 gelagerte Welle 36, die durch die Riemenscheibe 37 angetrieben
wird, treibt durch ein Kettengetriebe 38 die Dosiermaschine, die verschiedenen Verschließwerkzeuge
und die Transportvorrichtung der Tüten an. Letztere, die auf einem vor der Maschine
angebrachten Tisch geordnet sind, werden einzeln z. B. durch eine Saugvorrichtung
4o herangeholt und die betreffende Tüte von einer Klammer 41 gepackt. Das Zuhalten
der Klammern geschieht durch am Scharnier 42 derselben angebrachte Federn. Die Klemmen
41 sind an einer Gallschen Kette 43 befestigt, die über zwei Kettenräder 44 und
45 läuft und deren Bewegung die Klammern 41 folgen. Das Öffnen der Klammern erfolgt
durch Ablenkung der an den Klammern angebrachten Rollen 46 durch den Anschlag 47
beim Aufnehmen der Tüten 39 und durch den Anschlag 48 beim Ablegen der Tüten.
Die beiden Kettenräder 44 und 45 sind auf den Bolzen 49 und 5o befestigt und die
Bolzen im Balken 51 gelagert. Dieser
Balken 51 ist auf den beiden
Säulen 52, die mit dem Gestell 35 verbunden sind, so geführt, daß er auf- oder abwärts
bewegt werden kann, je nachdem kleinere oder größere Tüten Verwendung finden. Die
Einstellung des Balkens 51 in der erforderlichen Höhe erfolgt durch die Spindel
53, dessen Gewinde durch den Balken 51 geht. Auf dem Bolzen 5o ist ferner das Malteserkreuz
54 befestigt. Dieses wird durch die auf dem Bolzen 55 befestigte Scheibe 56 in seiner
Ruhelage gehalten. Der mit der Scheibe 56 fest verbundene Hebel 57 trägt die Rolle
58, welche in die Einschnitte des Malteserkreuzes eingreift. Über die Winkelgetriebe
59
und 6o und über die Welle 61 wird der Bolzen 55 in gleichmäßige Bewegung
gesetzt, und durch das Eingreifen der Rolle 58 in einen der Einschnitte des Malteserkreuzes
macht dieses eine Viertelsbewegung, während welcher durch das Kettenrad 45 die Kette
43 bewegt wird und die Tüten 39 von einem Arbeitsvorgang zum anderen vorgeschoben
werden. Während der weiteren Dreiviertelsbewegung der Scheibe 56 bzw. der Rolle
58 bleibt das Malteserkreuz 54 stehen, und während dieser Ruhepause des Transportvorganges
können die anderen Arbeitsvorgänge, wie Füllen und Verschließen der Tüten, vor sich
gehen. Die Eigenschaft des Malteserkreuzantriebes, die darin besteht, daß die Bewegung
des Kreuzes langsam anfängt, durch das Eindringen der das Kreuz treibenden Rolle
in den Einschnitt die Bewegung des Kreuzes allmählich beschleunigt und beim Zurückgehen
der Rolle allmählich verzögert wird, hat den besonderen Vorteil, daß keine durch
die Trägheit der Massen hervorgerufenen Störungen verursacht werden.
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Die so beschriebene Dosiermaschine und selbsttätige Verpackungsvorrichtung
könnte, ihrem jeweiligen Verwendungszwecke entsprechend, in ihren praktischen Durchbildungenweitgehendste
konstruktive Änderungen erfahren, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu treten.