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Verfahren und Vorrichtung zum Abmessen und Einfüllen von pulverförmigem
Gut Die Erfindung bezieht sich auf das maschinelle Abmessen und Einfüllen von pulverförmigem
Gut. Der mit einer Abmeßschnecke, Abmeßtrommel o. dgl. arbeitende Meß- und Füllvorgang
ist bekanntlich auf eine bestimmte Füllhöhe der Packung abgestimmt, indem beispielsweise
die zu füllende Packung auf ein Füllrohr mittels einer auf und ab beweglichen Unterlage
aufgeschoben wird, die sich gleichzeitig mit dem durch die Abmeßschnecke o. dgl.
bewirkten Einfüllen des Gutes abwärts bewegt und nach einem bestimmten Weg einen
Anschlag erreicht, der über ein Zwischengestänge die Abmeßschnecke außer 'Betrieb
setzt, so daß damit die Füllung beendet wird. Bei dem bisherigen maschinellen Abmessen
und Einfüllen von pulverförmigem Gut zeigt sich der erhebliche Übelstand, daß die
einzelnen abgemessenen Füllungen im Gewicht sehr stark schwanken können.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Nachteiles und geht
hierbei von der Erkenntnis aus, daß die Ursache hauptsächlich darin liegt, daß das
pulverförmige Gut, beispielsweise Mehl, sowohl bei der Herstellung wechselnden Temperatur-
und sonstigen Einflüssen als auch auf dem Wege zur Abmeß-und Einfüllstelle ungleich
starken Druckunterschieden ausgesetzt ist, so daß infolge des sich hieraus ergebenden
verschiedenen Gehaltes an Luft das Mehl in stärkerem oder geringerem Maße verdichtet
sein kann. So ist z. B. die über Nacht im Zuführungsbehälter ruhende und zunächst
zur Abfüllung gelangende Mehlmenge infolge eigener Druckbelastung stark verdichtet.
Andererseits verändert sich die Verdichtung des Mehls im Verlauf der Abfüllarbeit,
da die frisch zufließenden Mehlmengen mehr Luft enthalten. Da nun ein stark verdichtetes
Mehl in der Packung einen erheblich kleineren Raum einnimmt als ein stärker mit
Luft vermengtes und die Abmeßvorrichtung auf eine bestimmte Füllhöhe in der Packung
abgestimmt ist, so muß zur Erzielung eines gleichbleibenden Gewichtes die Füllhöhe
ständig überwacht und entsprechend der größeren oder kleineren Verdichtung des Füllgutes
geändert werden. Bei solchen Füllmaschinen, die mit Vorfüllung der Packung durch
die Abmeßvorrichtung und mit einer Wiegevorrichtung zum Nachfüllen der Packung auf
das genaue Gewicht arbeiten, ergeben Unterschiede in der Vorfüllmenge den weiteren
Nachteil, daß bei erheblicher Unterschreitung der normalen Vorfüllmenge für die
Auswiegevorrichtung nicht mehr die genügende Zeit gegeben ist, um die am Vollgewicht
fehlende Menge nachfüllen zu können, so daß die ungenügend gefüllte Packung durch
die Vorschubvorrichtung der Füllmaschine vorzeitig weitergeschoben und den Schließstellen
der Maschine zugeführt wird.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht das Neue der Erfindung darin,
daß das Meßgut
auf dem Wege zwischen der Materialzuführung und
der Abmeßvorrichtung unter konstantem Druck verdichtet wird und als.-,, dann unter
Abschluß von der atmosphärischW Luft der Abmeßvorrichtung zugeführt wrj`. Da infolgedessen
das Gut mit einer konstä@. ten Dichte in die Abmeßvorrichtung gelangt. so wird auch
die Abmeßschnecke o. d"1. bei einer bestimmten Umdrehungszahl stets eine bestimmte
Gewichtsmenge in die zu füllende Packung fördern. Dadurch wird praktisch die Höheneinstellung
der Packung überflüssig und durch eine bestimmte Umdrehungszahl der Abmeßschnecke
ersetzt. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß auch das nachherige maschinelle Verschließen
der gefüllten Pakkungen sich wesentlich sicherer und gleichmäßiger gestaltet, .ereil
die Füllhöhe in den Packungen gleichmäßig bleibt, so daß auch die Bildung des Verschlusses
nicht unter der bisher differierenden Höhe des Paketinhaltes zu leiden hat.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Abb. i und 2 zeigen die gesamte Einrichtung in einer Längsansicht
und in einer Stirnansicht.
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Abb. 3 und 4 sind Einzelheiten.
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Abb. 5 zeigt den oberen Teil der Vorrichtung in vergrößertem Maßstabe
und Abb. 6 den gleichen Teil im Querschnitt nach Linie A-B der Abb. 5.
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Das Füllgut, beispielsweise Mehl, gelangt durch das Zuführungsrohr
i in einen feststehenden Rührbehälter 2, der in bekannter Weise um- eine senkrechte
Achse 3 sich bewegende Rührarme 4, 5 besitzt. Im Boden 6 des Behälters befindet
sich bei 7 ein Auslauf. der durch einen Überführungsstutzen 8 mit dem Einlaß 9 eines
zylinderförmigen Kanals io verbunden ist, der am einen Ende durch einen Deckel i1
abgeschlossen ist und amanderen Ende in eine gehäuseartige Kammer 12 endigt. In
diesem Kanal ist eine Förderschnecke 13 angebracht, deren Schneckengänge kurz vor
der Einmündung des Kanals 1o in die Kammer i2 endigen. Diese Schnecke bewirkt die
Verdichtung des Mehles gegen ein unter einem bestimmten und gegebenenfalls regelbaren
Gegendruck stehendes Absperrorgan für den Zutritt des Mehles zur Abmeßvorrichtung,
indem dieses Organ den Zutritt nur freigibt, wenn der Verdichtungsdruck größer ist
als der auf das Absperrorgan ausgeübte Gegendruck. Dieses Absperrorgan besteht aus
einer Platte 14, die die Einmündung des Kanals 1o in die Kamrner 12 abschließt und
in waagerechter Richtung im Sinne der Gutförderung federnd hin und her bewegt werden
kann. Zu diesem Zweck ist die Platte 14 mit einem kreisförmigen Ausschnitt auf der
Welle 15 der Schnecke 13 geführt und außerdem mit zwei Führungslzen 16,17 verbunden,
die durch eine die !@zrnwand des Gehäuses 12 abschließende 'heibe 18 hindurchtreten.
Die freien Enden `der Bolzen 16, 17 sind durch eine Lasche 19
verbunden, die
mit einer Bohrung auf dem Bolzen 2o geführt ist. Um diesen ist eine Druckfeder 21
gewunden, welche in ihrer Druckwirkung durch die Stellmuttern 22 eingestellt werden
kann. An der oberen Seite des Gehäuses i2 ist ein Luftabsaugrohr 25 angeordnet,
das mit einer Saugpumpe oder einer sonstigen, Unterdruck erzeugende Vorrichtung
in Verbindung stehen kann. Die Kammer i2 ist vollkommen luftdicht von der äußeren
Luft abgeschlossen. Der untere Teil des Gehäuses i2 endigt in einem Auslauf, an
den ein Überleitungsrohr 3o angeschlossen ist, das in einen Trichter 31 mit daran
anschließendem Füllrohr 32 mündet. Im Trichter sind zwei Rührflügel 97, 98 drehbar
angeordnet. Das Rohr 30 sowie der Trichter 31 mit Füllrohr 32 sind ebenfalls
luftdicht geschlossen, d. h. der Durchgang des Füllrohres 32, in welchem die Einfüllschnecke
35 angeordnet ist, wird durch den Mehlstrang nach außen abgedichtet. Der Durchmesser
der Welle der Verdichtungsschnecke 13 ist zweckmäßig von der Einfüllseite aus nach
der Preßplatte 14 hin konisch vergrößert, um die Verdichtung des Füllgutes nach
der Platte 14 hin zu unterstützen und hierdurch wesentlich zur Erzielung einer gleichmäßigen
Verdichtung des Mehles beizutragen.
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Am unteren Auslauf des Füllrohres 32 ist ein Ventil angeordnet, das
aus einem festen und. einem beweglichen rost- oder gitterartig durchbrochenen Teil
besteht. Der feste Teil 40 ist auf das Füllrohr 32 aufgeschraubt. Auf einem zentral
angeordneten Führungsstift So des festen Teils 4o ist der bewegliche Teil 51 des
Ventils verschiebbar, dessen Durchtrittsöffnungen versetzt zu den Durchtrittsöffnungen
des festen Teils 4o angeordnet sind und der nachgiebig gegen den festen Teil gehalten
wird. Zu diesem Zweck ist der bewegliche Ventilteil S1 mittels zweier Blechstreifen
6o, 61 an Tragschienen 62, 63 befestigt, an -welche zwei Scharniere 64, 65 angreifen,
die mit einem Bügel 66 verbunden sind. Dieser ist bei 67 drehbar-gelagert
und trägt eine Stange 68, auf der ein Gewicht 69 einstellbar angeordnet «-erden
kann. Der untere Teil 51 kann auch ganz fortgelassen werden.
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Zum Drehen der Verdichtungsschnecke 13 dient ein auf der Antriebswelle
85 sitzendes Kettenrad 86, das mit einem zweiten Kettenrad 87 über einen Kettentrieb
verbunden ist.
Dieses Kettenrad sitzt frei drehbar auf der Nabe
go des Abschlußdeckels i i,. durch deren Bohrung die Welle 15 der Schnecke 13 geführt
ist. Mit dem Kettenrad 8.7 ist ein innen verzahntes Rad 9i fest verbunden, das mit
zwei in einem frei auf der Welle 15 drehbar angeordneten Gehäusedeckel 92 gelagerten
Stirnrädern 93, 94 nach Art eines Planetengetriebes zusammenwirkt. Die Planetenräder
93, 94 greifen in ein fest auf der Welle 15 angeordnetes Stirnrad 95 ein. Um den
.Außenflansch des Gehäuses 9J ist ein Bremsband 96 (Abb. 3) gelegt, dessen freie
Enden fest an dem Bremshebel 82 angeordnet sind, der unter der Kontrolle eines Fühlkörpers.
75 steht. Dieser ist im Trichter 31 angeordnet und wird von dem im Trichter befindlichen
Mehl bei Überschreitung eines bestimmten Höhenstandes desselben beeinflußt. Der
Fühlkörper 75 ist mittels eines Scharniers 74 an eine Stange 73 angelenkt, die mit
ihrem flachen Ende 72 an der Führungshülse für die Füllschnecke 35 befestigt
ist. In seiner Tieflage kann der Körper 75 durch einen beliebigen Anschlag gehalten
werden. Gegen die Oberfläche des Fühlkörpers 7 5 legt sich ein Stift 76 an, der
durch eine auf eine Durchbohrung der oberen Trichterabdeckung 78 aufgesetzte Führungshülse
77 nach außen tritt. Ein von diesem Stift beeinflußter Doppelhebel 8o greift unter
einen zweiten Doppelhebel 81, dessen anderes freies Ende unter dem vorerwähnten
Bremshebel 82 treten kann. Der Fühlkörper kann auch mittels einer elektrischen
Vorrichtung bekannter Art auf den Bremshebel 8a einwirken.
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Die Arbeitsweise der gesamten Einrichtung ist folgende: Das durch
das Zuführungsrohr i in den Behälter a eingeführte Mehl wird durch die Rührflügel
4, 5 dem Auslauf 7 zugeführt und fällt durch Stutzen 8 und Öffnung 9 in den Kanal
io. Die Schnecke 31 fördert die in dem Kanal io befindliche Mehlmenge gegen die
federnd gelagerte Platte 14, wobei der federnde Widerstand dieser Platte zunächst
größer ist als der des geförderten Mehls. Hierdurch wird eine Verdichtung der Mehlmenge
herbeigeführt, wobei die austretende Luft nach hinten durch die Schneckengänge bzw.
den Kanal in die Öffnung 9 und weiter nach oben durch den Stutzen 8 in den Behälter
a entweicht. Ist die Verdichtung in dem gewünschten Maße durchgeführt, dann schiebt
die nunmehr den größeren Widerstand aufweisende Mehlmenge die Platte 14 zurück und
findet dadurch einen Ausweg in die Kammer 12. Von hier aus gelangt das verdichtete
Mehl durch den Stutzen 30 in- den Trichter 31. Hier kann das Mehl durch die Rührflügel
97, 98 in einem gleichmäßigen Gemisch gehalten werden. Die Füllschnecke 55
fördert nun das irri Trich= ter 31 befindliche Mehl durch das Füllrohr 32 in die
auf dieses Rohr geschobene Packung. Hierbei findet das Mehl am unteren Auslauf durch
das Ventil 40, 5:i einen gewissen weiteren Widerstand, der mehr oder weniger durch
Verschiebung des Gewichtes 69 auf der Stange 6$ geändert werden kann.
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Da der Luftdruck in dem von der atmosphärischen Luft abgeschlossenen
Gehäuse stets gleichmäßig gehalten ist, ergibt sich, daß das Mehl nach dem Eintreten
in die Kammer 12 und den Trichter 31 eine Veränderung in der bestimmten Luftmischung
nicht mehr erfahren kann und infolgedessen in der vorher bestimmten, gleichmäßig
bleibenden dichten Beschaffenheit. in die Packung gelangt. Dadurch, .daß im allgemeinen
die Verdichtungsschnecke 13 eine größere Mehlmenge fördern muß als die Füllschnecke
35 entfernt, würde nach einer bestimmten Zeit im abgeschlossenen Gehäuse der statische
Mehldruck durch die steigende Mehlmenge im Trichter 31 erhöht werden. Um jedoch
den konstanten Mehldruck aufrechtzuerhalten, wird bei Erreichung einer bestimmten
Mehlhöhe der Fühlkörper 75 angehoben und damit auch der Stift 76 nach oben bewegt,
der über die beiden Doppelhebel 8o, 81 den Bremshebel 82 im Sinne der Lockerung
des Bremsbandes 96 betätigt. Durch die Lockerung des Bremsbandes wird das Gehäuse
92 des Planetenradgetriebes frei, so daß dieses infolge der Antriebsbewegung des
Rades gi sich frei auf der Welle 15 drehen kann. Hierdurch erfolgt also lediglich
eine Abwicklung der einzelnen Zahnräder, durch welche die Förderschnecke 13 zum
Stillstand kommt. Sobald die Mehlmenge im Trichter 31 wieder geringer wird, senkt
sich der Schwingkörper 75, so daß der Bremshebel 8a das Bremsband 96 wieder anziehen
kann und damit auch das Gehäuse 92 zum Stillstand bringt, so daß nun der Antrieb
der Schnecke wieder beginnen kann.
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Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß in das unter konstantem
Luftdruck stehende Gehäuse eine Waage eingebaut wird, die in der üblichen Weise
durch abschließbare Zuführungsrohre bedient wird, in welche das verdichtete Gut
eingefüllt wird. Die Lastschale der Waage kann nunmehr die abgewogene Mehlmenge
in das Einfüllrohr entleeren, von wo sie durch die Einfüllschnecke in die Packung
befördert wird.