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Nachfüllvorrichtung für ungenügend gefüllte Packungen bei Füll und
Schließmaschinen Die Erfindung betrifft solche aus einer Nachwiege- und Nachfülleinrichtung
bestehenden Vorrichtungen, die bei Füll- und Schließmaschinen die gefüllten, noch
offenen Packungen auf ihr genaues Gewicht nachprüfen und erforderlichenfalls eine
Nachfüllung vornehmen, bevor die Packungen der Schließvorrichtung zugeführt werden.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Füll- und Schließmaschinen, bei denen
die Füllung der Packungen durch Dosiervorrichtungen bewirkt wird, die die Füllmenge
nach Rauminhalt abmessen und in die unter die Dosiervorrichtung gebrachte Packung
entleeren. Bekanntlich ist die Gleichmäßigkeit der von derartigen Dosiervorricbtungen
abgemessenen Füllmengen in bezug auf das Gewicht infolge der unterschiedlichen Dichte
des Füllgutes Schwankungen unterworfen, so daß auch bei sorgfältiger Ausbildung
der Abmeßvorrichtung bei hohen Leistungen und insbesondere bei schwer fließendem
Gut noch Gewichtsunterschiede zwischen r bis 2 °/o des Füllgewichtes vorkommen können.-Die
bisherigen zum Ausgleich dieser Gewichtsunterschiede dienenden Vorrichtungen verwenden
zum Nachwiegen und Nachfüllen eine mit dem Sollgewicht belastete selbsttätige Waage,
in die das zum Nachfüllen dienende Gut einfließt, bis die Waage in die Gleichgewichtslage
gebracht ist und nun ihrerseits das Abstellen der Nachfüllung herbeiführt. Diese
Vorrichtungen haben den mit jeder selbsttätigen Waage verbundenen Nachteil, daß
der Nachfüllvorgang eine verhältnismäßig lange Zeitspanne beansprucht. Infolgedessen
wird die Arbeitsgeschwindigkeit und Leistung der ganzen Füll- und Schließmaschine
erheblich beeinträchtigt, so daß man genötigt ist, für schnellaufende Maschinen
zwei und mehr selbsttätige Nachfüllwaagen anzuordnen, um zwei oder mehr aufeinanderfolgende
Packungen gleichzeitig nachzuwiegen und nachzufüllen. Hinzu kommt, daß durch schwer
fließendes und leicht backendes oder anhaftendes Gut die Leistungsfähigkeit der
selbsttätigen Waagen beeinträchtigt und hierdurch sowie durch das nach dem Abstellen
der Beschickung noch nachströmende Gut auch die- Genauigkeit der Nachfüllung gestört
wird.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht das Neue der Erfindung darin,
daß die Waage der Nachwiege- und Nachfüllvorrichtung die fehlende Gewichtsmenge
durch entsprechenden Ausschlag ihres Waagebalkens feststellt und durch diesen Ausschlag
über ein Schaltwerk ein solcher Arbeitshub für eine zusätzliche Abmeßvorrichtung
bestimmt wird, daß diese Vorrichtung die jeweils fehlende Gewichtsmenge abmißt und
in die Packung nachfüllt. Gegenüber den bisherigen Vorrichtungen bestimmt also gemäß
der Erfindung der Waagebalken grundsätzlich nur den in die Packung durch die Nachfüllvorrichtung
einzufüllenden Unterschied zwischen dem genauen Sollgewicht und dem etwaigen Mindergewicht,
während durch die Einstellung des Waagebalkens andere Organe betätigt werden, um
der in der Nachfüllv orrichtung
angeordneten Abmeßschnecke o. dg1.
eine bestimmte Umdrehung zu erteilen; die derjenigen Gewichtsmenge entspricht, die
in der Packung noch fehlt. Auf diese Weise wir4 ein besonders empfindlicher und
genauer Ausgleich auch geringer Gewichtsunterschiede"'-1.,. schneller Aufeinanderfolge
gewährleistet, da, bei der Abmeßvorrchtung die eingangs erwähnten Nachteile von
selbsttätigen Waagen nicht vorhanden sind, die Abmeßvorrichtung vielmehr durch ihre
für jedes Gewicht vorher bestimmte und festgelegte Umdrehungszahl genau, schnell
und ohne Nachstrom die fehlende Gewichtsmenge zwangsläufig in die Packung einfüllt.
Die vorliegende Nachfüllvörrichtüng ist daher insbesondere auch für. schnellaufende
Füll- und Schließmaschinen geeignet: Die Erfindung ermöglicht außerdem eine weitere
Unterteilung der für den Nachwiege- und Nachfüllvorgang erforderlichen Zeit dadurch,
daß die Nachprüfung auf das Mindergewicht nicht auf der gleichen Arbeitsstelle der
Maschine wie das Nachfüllen vorgenommen zu werden braucht, sondern für die Abmeßvorrichtung
ebensögut eine Arbeitsstelle hinter der Prüfstelle vorgesehen sein kann.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen schematisch dargestellt.
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Die einzelnen gefüllten, aber noch nicht geschlossenen Packungen P
werden in irgendeiner bekannten Weise auf einer Vorschubbahn i schrittweise weitergeschaltet
und gelangen hierbei unter eine Nachfüllvorrichtung 2 bekannter Art, in deren unterem
zylin-. drischein Auslauf 3 eine Förderschnecke ,a. sich befindet. Diese bewirkt
die Nachfüllung der nicht vollgewichtigen Packungen dadurch, daß sie je nach dein
etwa fehlenden Gewicht eine zum Abmessen der fehlenden Gewichtsmenge in die Packung
dienende Anzahl von Umdrehungen ausführt.
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In die Vorschubbahn ragt von unten die Lastseite einer Wiegevorrichtung
hinein, die im vorliegenden Fall als Neigungswaage ausgebildet ist, deren Waagebalken
5 auf der Waagenschneide 6 schwingbar angeordnet ist. Das in di_e Vorschübbahn hineinreichende
Ende des Waagebalkens weist eine Tastriäche 7 auf; während das andere Ende des Balkens
mit dem der gewünschten Füllmenge entsprechenden Bruttogewicht 8 versehen ist. Wenn
also z. B. die Füllmenge der Packung ein Gewicht von 5oo g erhalten soll, dann entspricht
das Gewicht 8 dieser Füllmenge zuzüglich Packungsgewicht.
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Am Waagebalken 5 ist ein Exzenternocken 9 befestigt, gegen dessen
untere Exzenterfläche ein doppelarmiger Tasterhebel io, der bei ii leicht abgefedert
ist, mit seinem einen, zweckmäßig schneidenartig ausgebildeten Ende io' zum Anschlag
gebracht werden kann. Dieser @'@3j#bel ist leicht drehbar auf der Achse i2 an-;.eordnet
und trägt an einem nach unten ';:ilaäenden Arm 13 eine Rolle 14, die in den
:Bereich einer Exzenterscheibe 15 ragt, welche eine Abflachung 15a besitzt
und von einer Welle 16 in der Pfeilrichtung gedreht wird, und zwar so, daß sie für
jeden Nachwiegevorgang eine Umdrehung ausführt. Das andere Ende des Tasterhebels
io besitzt eine Anschlagflache 17, unterhalb welcher sich das obere Ende einer senkrecht
in einer Führung 18 beweglichen Stange z9 befindet. Das untere Ende dieser Stange
ist mit einem zweiarmigen Schalthebel2o gelenkig verbunden, der um einen Zapfen
2i schwenkbar ist. Der Hebel trägt eine Bremsscheibe 22, gegen die ein Bremsklotz
23 wirkt, der an einem schwenkbar gelagerten Hebel 24 sitzt und durch eine Feder
25 mit leichtem Druck gegen die Bremsscheibe 22 gehalten wird. Der Schalthebel 20
ist an seinem anderen freien Ende mit einer Rolle 26 versehen, die in den Bereich
eines Hubnockens 27 ragt, der ebenso wie die Hubscheibe 15 fest auf der Welle 16
sitzt und daher ebenfalls in der Pfeilrichtung'für jeden Nachfüllvorgang um 36o°
gedreht wird. An dem Hebel 2o ist eine Schaltklinke 28 argeordnet, die in ein frei
auf der Welle 21 drehbar angeordnetes Schaltrad 29 eingreifen kann. Mit diesem Schaltrad
ist ein Kettenrad 30 fest verbunden, über das eine endlose Antriebskette
31 läuft. Diese Kette treibt Tiber die Umleiträder 32 und 33 ein Kettenrad 34, das
auf einer drehbar gelagerten Achse 35 befestigt ist. Auf dieser Achse sitzt ebenfalls
fest ein Kegelrad 36, das reit dem Kegelrad 37 der Spindel 38 der Abmeßschnecke
4 der zusätzlichen Dosiervorrichtung 2 kämmt.
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Der Bewegungsbereich des Waagebalkens 5 wird durch feste Anschläge
39 und 4o begrenzt. Da imAusführungsbeispielderWaage-Balken 5 für gewöhnlich eine
Stellung einnimmt, die über die Vorschubbahn i hinausreicht (vgl. Abb. i), so ist
vor der Abtaststelle eine schräg anlaufende Fläche 41 in der Vorschübbahn vorgesehen,
die bewirkt, daß während des Vorschiebens der einzelnen auf ihr Gewicht nachzuprüfenden
Packungen diese zunächst eine der Tastfläche 7 angepaßte höhere Stellung einnehmen
und störungsfrei auf diese geschoben werden können.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Gemäß Abb. r ist eine
Packung P über die Anlauffläche 41 in die höhere Stellung P' über die Tastfläche
7 des Waagebalkens 5 vorgeschoben worden und wjrd nunmehr von der Tastfläche 7 des
Waagebalkens frei gestützt.
Bevor die Packung auf die Tastfläche
7 vorgeschoben worden ist, hat sich die Rolle 14. in Eingriff mit der kreisförmigen
Umfläche der Exzenterscheibe 15 befunden, durch welche der Tasthebel io in waagerechter
Lage gehalten wird. Wie weiter unter beschrieben werden wird, ist bei dein letzten
Nachfüllvorgang auch der Schalthebel 2o durch den Hubnocken 27 in die waagerechte
Stellung bewegt worden. Besitzt die auf die Tastfläche 7 des Waagebalkens 5 aufgesetzte
Packung P' nicht das volle Gewicht, so wird je nach der Größe des Unterschiedes
des tatsächlichen Gewichts der Packung P' von dem Sollgewicht der Waagebalken 5
durch die Packung P' derart beeinflußt, daß er eine Zwischenstellung zwischen den
beiden Anschlägen 39 und 4.o einnimmt. Damit wird auch der Exzenternocken 9 entsprechend
verdreht. Inzwischen ist der Tasterhebel io von der Hubscheibe 15 durch Einfallen
der Rolle 1,4 in die Abflachung 15a freigegeben und der Tasterhebel io durch die
Feder ii mit seinem freien Ende io' gegen die untere Exzenterfläche des Nockens
9 gezogen worden, so daß der Tasterhebel io je nach der Verdrehung des Exzenternockens
9 eine der Schräglage des Waagebalkens 5 entsprechende Stellung einnimmt (vgl. Abb.
i). Der Tasterhebel io nimmt also stets einen dein Waagebalken 5 gleichgerichteten
Ausschlag bei jeder Prüfung ein. Dementsprechend wird durch die Anschlagfläche 17
des Tasterhebels auch die Stange i9 und durch diese der zweiarmige Schalthebel 2o
mit seiner Rolle 26 beeinflußt. Bei kleinerer Gewichtsdifferenz wird die Rolle 26
weniger und bei größerer Gewichtsdifferenz wird sie mehr in den Hubbereich des Nockens
27 bewegt, so daß demgemäß der bei der Weiterdrehung der Welle 16 gegen die Rolle
26 treffende Hubnocken 27 je nachdem eine geringere oder größere Verschwenkung des
zweiarmigen Hebels 2o bewirkt. Damit erhält auch die Schaltklinke -28 einen kleineren
oder größeren Hub und schaltet ihrerseits das Schaltrad 29 um einen kleineren oder
größeren Winkelkreis weiter. Die Folge davon ist, daß über den Kettentrieb 31 ebenso
das Kettenrad 34 eine kleinere oder größere Umdrehung erfährt und diese über die
Kegelräder 36 und 37 auf die Spindel 38 und Abmeßschnecke d. überträgt, die infolgedessen
jeweils eine der Gewichtsdifferenz entsprechende Füllgutmenge in die unter ihr befindliche
Packung abmißt. Nach dem Vorbeigang des Hubnockens 27 bleibt der Hebel 2o infolge
der Bremse 22, 23 in seiner waagerechten Stellung (Abb. 2) stehen. Schon vorher
ist wieder der kreisförmige Umfang der Exzenterscheibe 15 gegen die Rolle I f, getreten
und dadurch der Tasterhebel io in die waagerechte Stellung der Abb.2 zurückgeschwenkt
worden, so daß die Hebel io und 20 für den nächsten Tast- und Nachfüllvorgang in
der oben beschriebenen Weise wieder bereitstehen.
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Wenn die über die Anlauffläche 41 auf die Tastfläche 7 des Waagebalkens
5 gelangte Packung P' das genau dem Bruttogewicht entsprechende Vollgewicht besitzt,
so wird der Waagebalken 5 in die aus Abb. 2 ersichtliche Gleichgewichtslage gebracht.
Da der Tasterhebel io durch die Exzenterscheibe 15 bereits vorher in seine horizontale
Lage zurückgeführt worden ist, so wird er durch die ihn berührende Exzenterfläche
des Nockens 9 in dieser Lage zurückgehalten, so daß die Rolle 14. nicht in die Aussparungen
des Exzenters 15 eintreten kann. Ebenso bleibt auch die Stange i9 mit dem zweiarmigen
Hebel 2o in der aus Abb. 2 ersichtlichen Lage, so daß der Hubnocken 27 wirkungslos
an der Rolle 26 vorbeigeht und damit jede Schaltung des Schaltrades 29 durch die
Schaltklinke 28 unterbleibt. Es erfolgt daher auch keine Umdrehung der Abmeßschnecke
4. und damit keine Nachfüllung der Packung.
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Der Tasterhebel io wird durch die Exzenterscheibe 15 während des größten
Teiles eines jeden Arbeitsschrittes in seiner unwirksamen Stellung gehalten und
über die Abflachung ,5a und Rolle 14. nur für einen kurzen Zeitraum freigegeben,
der genügt, um die Tastung und damit auch die entsprechende Einstellung des Schaltwerkes
durchzuführen. Auch der Hubnocken 27 bewirkt eine kurze Aasschwenkung des zweiarmigen
Hebels 20 mit der Schaltklinke 28 während eines Arbeitsschrittes. Diese Schaltung
kann infolge der Wirkung des leicht gegen die Bremsscheibe 22 anliegenden Bremsklotzes
23 auch dann unbedingt ordnungsgemäß erfolgen, wenn die Fläche 17 des Tasterhebels
io die Stange i9 wieder verlassen hat.
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Gegenüber dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel
sind mannigfache Abänderungen im Rahmen der Erfindung möglich. So könnte beispielsweise
ein Schaltgetriebe anderer Art mit Zwischenvorgelege o. dgl. verwendet werden. Es
können auch die Übersetzungsverhältnisse gegenüber dem dargestellten anders ausgebildet
sein, und es kann an Stelle der Schnecke auch eine andere Gestaltung der Förder-
bzw. Abmeßbewegung des Füllgutes, z. B. durch Förderrädchen, Flügelschrauben u.
dgl., vorgenommen werden.