EP1506923B1 - Dosiervorrichtung - Google Patents
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- B65B39/001—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers with flow cut-off means, e.g. valves
- B65B39/003—Rotating means
Definitions
- the invention is based on a device for dosing dry goods. This is to be understood as meaning lumpy, coarse-grained, fine-grained, powdery and granular contents.
- a rotary valve is present, which is pivotable about an axis and opens with a cylinder jacket part, an opening of the cylindrical container and closes. This slider does not divide the contents of the container into parts.
- the invention is based on the object to provide a device for dosing dry good, which is particularly simple in structure, high filling capabilities possible and even with fragile Good is usable.
- the invention proposes a device with the features mentioned in claim 1. Further developments of the invention are the subject of dependent claims.
- the device thus contains a container which has at least one opening in its bottom. Through the opening, the metering volume arranged underneath can be filled.
- the separating slide is arranged in the container so that it divides the container interior into two parts, of which a part is filled with the material to be metered during operation of the device.
- the expression "good-tightness" is to be understood as meaning that the material to be filled can not pass the slider into the other part of the container. For coarse-grained goods, a lower density is required than for fine-grained goods.
- the slider When using the device, the slider is initially positioned so that it is completely located on one side of the opening. Then that part of the container in which the opening is not present, filled with the material to be dosed. Now, if the slider is moved across the opening, the material can flow through the opening until the space below the opening is completely filled. Now, the slider can be moved back, pushing back the entire existing in the container Good, so that now the space is filled painted below the opening. Another good can not flow now. Thus, the metering volume is filled below the opening, and the part of the contents contained therein can now be further treated, for example, get into a container. In this way, a simply constructed device for very accurate dosing In addition, it can be ensured that the granular material is treated gently.
- the bottom has a series of openings, each with a metering volume arranged underneath.
- a metering volume arranged underneath.
- the direction of movement of the slider extends transversely to the longitudinal direction of the row of openings, so that the slider is simultaneously moved over the openings. In this way it can be ensured that for metering the slide only has to be moved by a small distance, which corresponds to the diameter of the openings in the direction of movement of the slide.
- the bottom of the container may have two rows of openings, which are arranged parallel to one another preferably at a small distance. These two rows of openings can be operated by a single slider, in which case the stroke of the slider is larger. This type of training serves to increase the total volume to be dispensed with a dosing process.
- the bottom is designed to be sloping on at least one side of the opening in the direction of movement of the slider. The material to be filled then slips when the slider is moved away. If there is only a single opening or only a single row of openings, it can be provided according to the invention that the floor rises or falls on both sides of the openings.
- the type of movement of the slider depends on the shape of the container. In a flat or composed of rectilinear sections bottom of the slider can be moved, for example by means of a cam guide or a linear guide.
- the slider also does not need to be moved very far, since it only has to be moved from one side of the openings to the other side of the openings. It is particularly useful if, in a further development of the invention, it can be provided that the container has the shape of a circular cylinder at least in the region of the openings. Then the openings are preferably on a surface line of this circular cylinder.
- the circular cylindrical shape of the container in the region of the openings has the advantage that the separating slide can also be pivoted about an axis so that its edge in contact with the bottom of the container moves on the lateral surface of a circular cylinder. you Although in this case can store the slider complicated, but the arrangement about an axis is the preferred.
- the device can have a device for setting the part of the container free of the dosing material under reduced pressure or for applying a protective gas.
- FIG. 1 schematically shows a container 1, which has the shape of a circular cylinder.
- the top of the container 1 is open.
- the front wall is omitted for clarity.
- At the end faces of the container 1 is closed by a wall 2, wherein, as already mentioned, the front end wall is omitted.
- a shaft 3 is arranged, above which a fixed partition wall 4 is mounted.
- This fixed partition wall 4 could be fixed, for example, on the front wall 2 at the back and on the front wall, not shown.
- Fixed to the shaft 3 is a rotary valve 5, which is a rectangular plate extending from the rear end wall 2 to the front end wall. The plate is dimensioned so that the shaft facing away from the free edge 3 at a small distance from the inside of the coat lies. The distance is chosen so that the material to be metered can not pass between the edge and the inside of the shell.
- a seal may be attached to the edge, which then leads to a concern of the seal on the inside of the shell.
- a series of openings 7 is arranged, which are arranged one behind the other in a line lying parallel to the axis of the cylinder.
- the slider 5 can be brought by pivoting with the aid of the shaft 3 from the position shown, where it is to the left of the row of openings 7, in a position where it lies to the right of the row of openings 7. This movement is a reciprocating one, indicated by the double arrow 8.
- FIG. 2 shows the possibility that at the bottom 6 of the container 1, two rows of openings 7 are present, which are parallel to each other and parallel to the longitudinal axis of the container. Under the containers 9 cups 11 are shown, which should only show schematically that the dosed Good is then filled into a cup.
- drive 12 is used for actuating the valve 10 then drive 12 is used.
- the device of FIG. 2 contains two such slide 15, as in FIG. 1 were declared.
- the two separating slides 5 and 15 are rigidly mounted on the same shaft 3, so that upon rotation of the shaft 3, the two separating slides 5, 15 are pivoted together.
- the space to the right of the right separating slide 15 is filled with material to be filled, as well as the space to the left of the left slide 15.
- the right-handed filling material enters the right row of Dosier testingern 9, while after pivoting in the counterclockwise direction then the left Row comes on.
- the space between the two dividers 5, 15 is free of contents. It can for example be subjected to negative pressure or inert gas.
- the invention provides a device with which a low-cost volumetric metering method can be carried out.
- a low-cost volumetric metering method in particular, in the case of contents which have certain granular forms, destruction of the contents can be avoided.
- the invention enables a large dosing range and a high output, with a high accuracy of the individual portions.
- the drive can be done with the help of servomotors.
- the device and the process carried out by it can be used for lumpy, coarse-grained, fine-grained, powdery and granular fillings.
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Description
- Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Dosieren von trockenem Gut. Darunter soll stückiges, grobkörniges, feinkörniges, pulvriges und granulatförmiges Füllgut verstanden werden.
- Es ist bereits eine Vorrichtung zum Eindosieren von insbesondere pulverförmigem Füllgut bekannt (
DE 43 05 898 ). Bei dieser Vorrichtung ist eine drehbar angeordnete Trommel mit nach außen offenen Produktaufnahmefächern vorhanden, die unter einem unten offenen Behälter vorbei gedreht wird. Dabei füllen sich die Produktaufnahmefächer vollständig. Dadurch wird eine genau dosierte Menge abgefüllt. - Es ist bereits eine Dosiervorrichtung bekannt (
US 5377727 ), bei der in einer Kammer eine die Kammer ausfüllende Walze mit mehreren Taschen angeordnet ist. Die Walze rotiert immerhin der gleichen Richtung, zur Dosierung dient der Inhalt der Taschen. - Ebenfalls bekannt sind Dosiereinrichtungen, bei denen in einer kreiszylindrischen Kammer Flügelräder rotieren, zwischen deren Flügeln die Kammern gebildet sind. Diese Flügelräder rotieren immer in der gleichen Richtung. Das in den Dosierkammern dosierte Füllgut fällt dann nach unten heraus (
FR 2262625 US 3556355 ,US 3118575 ,EP 1055578 ,DE 3151890 ,EP 1022221 ). - Weiterhin bekannt ist eine Fördervorrichtung (
DE 423846 ), bei der ein exzentrisch gelagerter Körper, der immer in die gleiche Richtung rotiert, Drehschieber aufweist, die zwischen sich Kammern zum Befördern eines Förderguts bilden. Eine Dosierung ist hier nicht vorgesehen. - Bei einer weiteren Dosiervorrichtung für pulverförmige und pastöse Medien (
CH 658436 - Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Dosieren von trockenem Gut zu schaffen, die besonders einfach aufgebaut ist, hohe Abfüllleistungen ermöglicht und auch bei zerbrechlichem Gut verwendbar ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
- Die Vorrichtung enthält also einen Behälter, der in seinem Boden mindestens eine Öffnung aufweist. Durch die Öffnung hindurch kann das darunter angeordnete Dosiervolumen befüllt werden. Der Trennschieber ist so in dem Behälter angeordnet, dass er den Behälterinnenraum in zwei Teile aufteilt, von denen im Betrieb der Vorrichtung ein Teil mit dem zu dosierenden Gut befüllt wird. Unter dem Ausdruck "gutdicht" ist eine derartige Ausbildung zu verstehen, dass das zu abzufüllende Gut nicht an dem Schieber vorbei in den anderen Teil des Behälters gelangen kann. Bei grobkörnigem Gut ist eine geringere Dichtigkeit erforderlich als bei feinkörnigem Gut.
- Bei der Verwendung der Vorrichtung wird der Schieber zunächst so positioniert, dass er vollständig auf der einen Seite der Öffnung angeordnet ist. Dann wird derjenige Teil des Behälters, in dem die Öffnung nicht vorhanden ist, mit dem zu dosierenden Gut gefüllt. Wird nun der Schieber über die Öffnung hinweg bewegt, so kann das Gut durch die Öffnung fließen, bis der Raum unterhalb der Öffnung vollständig gefüllt ist. Nun kann der Schieber zurück bewegt werden, wobei er das gesamte in dem Behälter vorhandene Gut zurück schiebt, so dass jetzt der Raum unterhalb der Öffnung gestrichen gefüllt ist. Weiteres Gut kann jetzt nicht mehr nachfließen. Damit ist das Dosiervolumen unterhalb der Öffnung gefüllt, und der darin enthaltene Teil des Füllguts kann jetzt weiterbehandelt werden, beispielsweise in einen Behälter gelangen. Auf diese Weise wird eine einfach aufgebaute Vorrichtung zum sehr genauen Dosieren geschaffen, bei der zusätzlich noch dafür gesorgt werden kann, dass das körnige Gut schonend behandelt wird.
- In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Boden eine Reihe von Öffnungen mit jeweils einem darunter angeordneten Dosiervolumen aufweist. Dadurch können mehrere Dosiervorgänge gleichzeitig durchgeführt werden. Es ist möglich, dass die Dosiervolumina unterhalb der vielen Öffnungen auch unterschiedlich groß sind, so dass in einem Vorgang Dosierungen unterschiedlichen Inhalts durchgeführt werden können.
- Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsrichtung des Schiebers quer zur Längsrichtung der Reihe von Öffnungen verläuft, so dass der Schieber gleichzeitig über die Öffnungen bewegt wird. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass zum Dosieren der Schieber nur um eine geringe Strecke bewegt werden muss, die dem Durchmesser der Öffnungen in Bewegungsrichtung des Schiebers entspricht.
- In Weiterbildung der Erfindung kann der Boden des Behälters zwei Reihen von Öffnungen aufweisen, die parallel zueinander vorzugsweise mit geringem Abstand angeordnet sind. Diese beiden Reihen von Öffnungen können von einem einzigen Schieber bedient werden, wobei dann der Hub des Schiebers größer ist. Diese Art der Ausbildung dient zur Vergrößerung des mit einem Dosiervorgang abzugebenden Gesamtvolumens.
- Es ist aber ebenfalls möglich und wird von Erfindung vorgeschlagenen, für die beiden Reihen von Öffnungen zweier Schieber vorzusehen, die dann das Innere des Behälters in drei gegeneinander abgesicherte Teile aufteilen. Jeder Schieber dient dann dazu, die Öffnungen einer Reihe freizugeben und wieder zu verschließen. Dabei kann natürlich vorgesehen sein, dass der von dem Dosiergut freie Teil zwischen den beiden Schiebern angeordnet ist. Diese Art der Ausbildung mit zwei Schiebern für zwei Reihen von Öffnungen kann auch dazu verwendet werden, zwei unterschiedliche Füllgutarten praktisch gleichzeitig zu dosieren.
Es kann vorgesehen sein, beide Schieber gemeinsam zu bewegen, so dass nur ein einziger Antrieb erforderlich ist und auch die gemeinsame Bewegung durch eine einfache mechanische Kopplung verwirklicht werden kann. - Um den Behälter vollständig leeren zu können und auch dafür zu sorgen, dass das abzufüllende Gut kontinuierlich weg befördert wird, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Boden auf mindestens einer Seite der Öffnung in Bewegungsrichtung des Schiebers abfallend ausgebildet ist. Das abzufüllende Gut rutscht dann nach, wenn der Schieber weg bewegt wird. Wenn es nur eine einzige Öffnung oder nur eine einzige Reihe von Öffnungen gibt, so kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass auf beiden Seiten der Öffnungen der Boden ansteigt bzw. abfällt.
- Die Art der Bewegung des Schiebers hängt von der Form des Behälters ab. Bei einem ebenen oder aus geradlinigen Abschnitten zusammengesetzten Boden kann der Schieber beispielsweise mit Hilfe einer Kurvenführung oder auch einer Linearführung bewegt werden. Der Schieber braucht auch nicht sehr weit bewegt zu werden, da er ja nur von der einen Seite der Öffnungen auf die andere Seite der Öffnungen bewegt werden muss. Besonders sinnvoll ist es, wenn in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein kann, dass der Behälter mindestens im Bereich der Öffnungen die Form eines Kreiszylinders aufweist. Dann liegen die Öffnungen vorzugsweise auf einer Mantellinie dieses Kreiszylinders. Die Kreiszylinderform des Behälters im Bereich der Öffnungen hat den Vorteil, dass der Trennschieber auch um eine Achse verschwenkt werden kann, so dass seine in Berührung mit dem Boden des Behälters stehende Kante sich auf der Mantelfläche eines Kreiszylinders bewegt. Man kann zwar auch in diesem Fall den Schieber komplizierter lagern, jedoch ist die Anordnung um eine Achse die bevorzugte.
- Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung eine Einrichtung aufweisen, um den von dem Dosiergut freien Teil des Behälters unter Unterdruck zu setzen oder mit einem Schutzgas zu beaufschlagen.
- Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
- Figur 1
- schematisch eine erste Ausführungsform einer von der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung zum Dosieren von trockenem Gut;
- Figur 2
- einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform mit zwei Schiebern.
-
Figur 1 zeigt schematisch einen Behälter 1, der die Form eines Kreiszylinders aufweist. Die Oberseite des Behälters 1 ist offen. Die Vorderwand ist zur besseren Darstellung weg gelassen. An den Stirnseiten ist der Behälter 1 durch eine Wand 2 abgeschlossen, wobei, wie bereits erwähnt, die vordere Stirnwand weggelassen ist. Im der Achse des Behälters ist eine Welle 3 angeordnet, oberhalb der eine feste Trennwand 4 angebracht ist. Diese feste Trennwand 4 könnte beispielsweise an der Stirnwand 2 hinten und an der vorderen nicht dargestellten Stirnwand befestigt sein. An der Welle 3 befestigt ist ein Drehschieber 5, bei dem es sich um eine rechteckige Platte handelt, die von der hinteren Stirnwand 2 bis zur vorderen Stirnwand reicht. Die Platte ist so dimensioniert, dass ihre der Welle 3 abgewandte freie Kante mit geringem Abstand von der Innenseite des Mantels liegt. Der Abstand ist so gewählt, dass das zu dosierende Gut nicht zwischen der Kante und der Innenseite des Mantels hindurch gelangen kann. Gegebenenfalls kann an der Kante auch eine Dichtung angebracht sein, die dann zu einem Anliegen der Dichtung an der Innenseite des Mantels führt. - An der tiefsten Stelle des Behälters 1, die man auch den Boden 6 nennen kann, ist eine Reihe von Öffnungen 7 angeordnet, die in einer parallel zur Achse des Zylinders liegenden Linie hintereinander angeordnet sind. Der Schieber 5 kann durch Verschwenken mit Hilfe der Welle 3 aus der dargestellten Position, wo er links von der Reihe von Öffnungen 7 liegt, in eine Position gebracht werden, wo er rechts von der Reihe von Öffnungen 7 liegt. Diese Bewegung ist eine hin und her gehende, angedeutet durch den Doppelpfeil 8.
- Wenn man die Anordnung der
Figur 1 auf der linken Seite mit einem pulverförmigem oder granulatförmigen Material füllt, und dann den Schieber 5 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so gelangt das Gut zu den Öffnungen 7 und kann durch diese hindurch fallen. - Ordnet man nun unter den Öffnungen 7 einen die Öffnung fortsetzenden Behälter 9 an, der durch ein Ventil 10 geschlossen ist, so wird dieser Behälter 9, siehe
Figur 2 , vollständig mit dem abzufüllenden Gut befüllt. Verschwenkt man dann den Schieber 5 wieder zurück, so bleibt das abzufüllende Gut in dem Behälter 9 stehen, wobei die freie Kante des Schiebers 5 das oberhalb der Öffnungen stehende Material weg schiebt. Man hat auf diese Weise eine exakte Volumendosierung in Abhängigkeit von der Größe der unter den Öffnungen 7 angeordneten Behälter 9. Dies kann man im Prinzip ausFigur 2 entnehmen. InFigur 2 sind die unter den Öffnungen 7 angeordneten Behälter 9 vergleichsweise zu groß dargestellt, was aber für das Erklären der Funktion der Vorrichtung nicht von Bedeutung ist. -
Figur 2 zeigt die Möglichkeit, dass am Boden 6 des Behälters 1 zwei Reihen von Öffnungen 7 vorhanden sind, die parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Behälters verlaufen. Unter den Behältern 9 sind Becher 11 dargestellt, die nur schematisch anzeigen sollen, dass das dosierte Gut anschließend in einen Becher abgefüllt wird. Zum Betätigen des Ventils 10 dient dann Antrieb 12. Die Vorrichtung derFigur 2 enthält zwei derartige Schieber 15, wie sie inFigur 1 erklärt wurden. Die beiden Trennschieber 5 und 15 sind an der gleichen Welle 3 starr angebracht, so dass bei einer Verdrehung der Welle 3 die beiden Trennschieber 5, 15 gemeinsam verschwenkt werden. InFigur 2 ist der Raum rechts des rechten Trennschiebers 15 mit abzufüllendem Gut gefüllt, und ebenso der Raum links von dem linken Schieber 15. In der dargestellten Position gelangt das rechts vorhandene Füllgut in die rechte Reihe von Dosierbehältern 9, während nach einer Verschwenkung im Gegenuhrzeigersinn dann die linke Reihe an die Reihe kommt. Der Raum zwischen den beiden Trennschiebern 5, 15 ist frei von Füllgut. Er kann beispielsweise mit Unterdruck oder mit Schutzgas beaufschlagt werden. - Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, mit der ein kostengünstiges volumetrisches Dosierverfahren durchgeführt werden kann. Insbesondere bei Füllgut, das bestimmte Granulatformen aufweist, kann eine Zerstörung des Füllguts vermieden werden. Wenn der Behälter an seiner Oberseite geschlossen wird, kann ein Staub freies Dosieren durchgeführt werden. Die Erfindung ermöglicht einen großen Dosierbereich und eine hohe Ausbringung, mit einer hohen Genauigkeit der einzelnen Portionen. Der Antrieb kann mit Hilfe von Servomotoren geschehen. Die Vorrichtung und das von ihr durchgeführte Verfahren können für stückige, grobkörnige, feinkörnige, pulvrige und granulatförmige Füllgüter verwendet werden.
Claims (10)
- Vorrichtung zum Dosieren von trockenem Gut, mit1.1 einem Behälter (1), der1.2 in seinem Boden (6) mindestens eine Öffnung (7) aufweist,1.3 mindestens einem in dem Behälter (1) angeordneten Trennschieber (5,15), der1.4 den Behälter in zwei gutdichte Teile unterteilt,dadurch gekennzeichnet, dass1.5 der Trennschieber (5, 15) von der einen Seite der Öffnung(en) (7) über die Öffnung(en) (7) hinweg bis zu der anderen Seite der Öffnung(en) (7) in beide Richtungen hin- und hergehend bewegbar ausgebildet ist, und1.6 dass unter der mindestens einen Öffnung (7) jeweils ein Dosiervolumen (9) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Boden (6) eine Reihe von Öffnungen (7) mit jeweils einem Dosiervolumen aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Schieber (5, 15) gleichzeitig über die Öffnungen (7) bewegbar ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei Reihen von Öffnungen (7) im Boden (6) des Behälters (1).
- Vorrichtung nach Anspruch 4, mit zwei Schiebern (5, 15) die den Behälter (1) in drei gutdichte Teile aufteilen.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der beide Schieber (5, 15) gemeinsam bewegbar ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Boden (6) des Behälters (1) auf mindestens einer Seite der Öffnung (7) in Bewegungsrichtung des Schiebers (5, 15) abfallend ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Behälter (1) mindestens im Bereich der Öffnungen (7) die Form eines Kreiszylinders aufweist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schieber (5, 15) um eine Achse verschwenkbar angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Einrichtung zum Evakuieren bzw. Begasens des gutfreien Teils des Behälters (1).
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