Schneckendosiermaschine
Die Erfindung betrifft eine Schneckendosiermaschine zum Abmessen und Abfüllen pulverförmiger Füllgüter.
Es ist bekannt, fliessfähige Schüttgüter mittels sogenannter Tellerdosiermaschinen abzumessen und abzufüllen, bei welchen Dosierkammern in regelmässigen Abständen an einem umlaufenden Verteilertel ler angeordnet sind, aus welchem die Dosierkammern gespeist werden. Diese Maschinen sind jedoch zum Dosieren gewisser Füllgüter, die zum Anhaften und Zusammenbacken neigen, nicht geeignet, da bei diesen die Dosierkammern sich nur unvollständig füllen bzw. entleeren.
Bei solchen Füllgütern hat man Dosiermaschinen verwendet, welche mittels Förderschnecken dosieren, deren Drehzahl für jeden Abmessvorgang entsprechend der gewünschten Abfüllmenge eingestellt werden kann. Um höhere Leistungen zu erzielen, wurde schon vorgeschlagen, mehrere solcher Dosierschnekken ortsfest nebeneinander in einer Maschine anzuordnen und sie gemeinsam anzutreiben und zu steuern.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass beim Dosiervorgang eine der Anzahl der Dosierschnecken entsprechende Anzahl von Verpackungsgefässen gleichzeitig den Abfüllstellen zugeführt und ebenso wieder abgeführt werden muss, was insbesondere bei Verpackungsmaschinen mit stetig umlaufenden Fördervorrichtungen Schwierigkeiten bietet.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen und eine mit mehreren Dosierschnecken ausgerüstete Dosiermaschine hoher Leistung zu schaffen, der die zu füllenden Behälter in fortlaufender Reihe einzeln zugeführt werden können.
Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäss die Dosierschnecken in regelmässigen Abständen an einem stetig umlaufenden Verteilerteller angeordnet, wobei der Antrieb und die Steuerung der Schnecken von der Umlaufbewegung des Tellers abgeleitet sind.
Diese Schneckendosiermaschine kann bei Anordnung einer entsprechend grossen Anzahl von Dosierschnecken auf hohe Leistungen gebracht werden und lässt sich ohne Schwierigkeiten in jede Verpackungsmaschine mit stetig umlaufender Fördereinrichtung einordnen.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch in drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Schneckendosiermaschine
Fig. 2 den Grundriss der Maschine nach Fig. 1
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Maschine im Querschnitt;
Fig. 4 den Grundriss der Maschine nach Fig. 3 ;
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Maschine im Grundriss;
Fig. 6 einen Teilquerschnitt in grösserem Massstab des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5.
Die Schneckendosiermaschine ist gleichachsig zu der bei 4 angedeuteten Umlenktrommel einer stetig umlaufenden Fördervorrichtung, z. B. eines endlosen Förderbandes 1, einer endlosen Förderkette oder dergleichen angeordnet, wodurch die zu füllenden Pakkungen P fortlaufend der Maschine zugeführt werden.
Die Dosiermaschine besitzt einen mit der Geschwindigkeit der Umlenktrommel 4 umlaufenden Verteilerteller 2, einen Zuführkanal 9 für das zu dosierende Füllgut und mehrere, beispielsweise acht am Verteilerteller 2 gleichmässig im Kreis angeordnete Dosierschnecken 8, die sich in je einem Füllstutzen 7 drehen. Zur gleichmässigen Verteilung des durch den Kanal 9 zugeführten Füllguts dient ein feststehender Verteilerstern 10, der das Füllgut in die trichterförmig ausgebildeten Einlässe 6 der Füllstutzen 7 verteilt.
Die Höhe des Füllgutspiegels auf dem Verteilerteller 2 kann durch einen Rohrstutzen 11, der auf dem Zuführkanal 9 verschiebbar angebracht ist, einreguliert werden. Das Dosieren und Abfüllen des Füllguts in die Packungen P geht während der Zeitdauer vor sich, während der die einzelnen Dosierschnecken 8 sich über den Packungen P auf der Umlenktrommel 4 der Fördervorrichtung 1 befinden.
Zu dieser Zeit muss also auch der Antrieb der einzelnen Dosierschnecken 8 erfolgen.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel geschieht dies dadurch, dass auf den Schneckenwellen 13 befestigte Zahnräder 12 unmittelbar mit einem kreisbogenförmigen, ortsfest an der Maschine angeordneten Zahnkranzsegment 14 in Eingriff kommen. Die zum Abmessen einer bestimmten Füllgutmenge erforderliche Anzahl der Umdrehungen der Dosierschnecken 8 wird durch Veränderung der Länge des Zahnkranzsegments 14 eingestellt. Zu diesem Zweck ist das Zahnkranzsegment 14 zweiteilig ausgeführt, so dass sich die beiden Teile 14', 14" mehr oder weniger zur Überdeckung bringen lassen.
Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Dosierschnekken 8 mittels eines feststehenden Zahnkranzes 18, in dem je ein lose auf der Schneckenwelle 13 angeordnetes Zahnrad 17 ständig eingreift. Mit diesem Zahnrad 17 steht die Schneckenwelle 13 über eine Kupplung 16 lösbar in Verbindung. Beim Ausführungsbeispiel werden elektromagnetische Kupplungen verwendet, die über kreisbogenförmige, zweiteilige Stromschienen 22 und 23, deren Länge einstellbar ist, über eine beliebig wählbare Zeitspanne erregt werden können. Zu diesem Zweck sind an jeder Kupplung 16 Stromabnehmer 20, 21 vorgesehen, die einerseits auf den Stromschienen 22, 23 gleiten und andererseits mit den Kontaktbürsten 25 der Kupplungen 16 in Verbindung stehen.
Die Kupplungen 16 der einzelnen Dosierschnecken 8 bleiben also jeweils so lange wirksam, wie die betreffenden Stromabnehmer 20, 21 auf den Stromschienen 22, 23 gleiten.
Durch Verkürzen oder Verlängern der letzteren lässt sich die Einschaltdauer und damit die Schneckendrehzahl für jeden Dosiervorgang beliebig einstellen.
Anstelle der elektrisch betätigten Kupplungen lassen sich auch rein mechanisch arbeitende Kupplungen verwenden, die vermittels einer feststehenden, einstellbaren Leitschiene gesteuert werden. Am Prinzip des Antriebes der Dosierschnecken 8 ändert sich dadurch nichts.
Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Antrieb der Schnecken 8 mittels einer feststehenden Kurvenschiene 30 bewirkt, die über je ein Zahnradgetriebe auf die Schneckenwelle 13 einwirkt. Beim Umlaufen des Verteilertellers 2 kommen auf Zahnscheiben 31 angeordnete Rollen 32 an der Kurvenschiene 30 zum Anliegen und werden durch diese im weiteren Verlauf der Umlaufbewegung um den Drehpunkt der Zahnscheibe 31 geschwenkt. Zur Übertragung und gleichzeitigen Übersetzung dieser Schwenkbewegung besitzen die Zahnscheiben 31 je eine Innenverzahnung 34 mit der je ein Zahnrad 35 kämmt. Das Zahnrad 35 ist im Verteilerdeckel drehbar gelagert und fest mit einem Zahnrad 36 verbunden. Mit dem Zahnrad 36 steht ein Zahnrad 37 im Eingriff, welches über einen Freilauf 38 bekannter Art, insbesondere einen Einwegfreilauf, mit der Schneckenwelle 13 verbunden ist.
Zum Zurückschwenken der Zahnscheiben 31 in ihre Ausgangsstellung dient eine weitere Kurvenschiene 39. Diese ist um einen Drehpunkt 40 schwenkbar, jedoch feststellbar auf der Maschine angeordnet. Mittels der Kurvenschiene 39 werden die Zahnscheiben 31 nach dem Dosiervorgang in entgegengesetzter Drehrichtung zurückgeschwenkt. Der Freilauf 38 ermöglicht dieses Zurückdrehen, ohne dass die Schnecke 8 beeinflusst wird.
Zum Einstellen einer bestimmten Dosiermenge wird die Kurvenschiene 39 um ihren Drehpunkt 40 geschwenkt. Dadurch wird bei stets gleicher Endstellung der Zahnscheiben 31 deren Ausgangsstellung für die neue Dosierung verändert. Es kann also mittels der Kurvenschiene 39 der Schwenkungswinkel der Zahnscheiben 31 und damit die Anzahl der Schneckenumdrehungen pro Dosierung beliebig eingestellt werden.
Um einen langsamen Anlauf der Dosierschnecken 8, der für eine genaue Dosierung wichtig ist, zu erzielen, ist der Anfangsteil der Kurvenschiene 30 nur flach gekrümmt oder in geringem Mass exzentrisch angeordnet, so dass auf diesem Teil zunächst nur eine relativ geringe Schwenkung der Zahnscheiben 31 je Grad der Umlaufbewegung des Verteilertellers 2 erfolgt.
Es ist auch möglich, den Antrieb der Schneckenwellen 13 mittels exzentrisch angeordneter Kurbelgetriebe von der Umlaufbewegung abzuleiten. Auch die erforderlichen Übersetzungen können mittels anderer Getriebe oder Maschinenelemente erzielt werden.
Auger dosing machine
The invention relates to a screw metering machine for measuring and filling powdery products.
It is known to measure and fill flowable bulk goods by means of so-called plate metering machines, in which metering chambers are arranged at regular intervals on a revolving distributor from which the metering chambers are fed. However, these machines are not suitable for dosing certain products that tend to stick and stick together, since the dosing chambers are only incompletely filled or emptied.
For such filling goods, metering machines have been used which meter by means of screw conveyors, the speed of which can be set for each measuring process according to the desired filling quantity. In order to achieve higher performance, it has already been proposed to arrange several such metering screws stationary next to one another in a machine and to drive and control them together.
This arrangement has the disadvantage that during the dosing process, a number of packaging vessels corresponding to the number of dosing screws must be simultaneously fed to the filling points and also removed again, which presents difficulties in particular in packaging machines with continuously rotating conveyor devices.
The aim of the invention is to eliminate this disadvantage and to create a high-performance metering machine equipped with several metering screws, to which the containers to be filled can be fed individually in a continuous row.
For this purpose, according to the invention, the metering screws are arranged at regular intervals on a continuously rotating distributor plate, the drive and control of the screws being derived from the rotating movement of the plate.
This screw metering machine can be brought to high performance when a correspondingly large number of metering screws are arranged and can be classified without difficulty in any packaging machine with a continuously rotating conveyor device.
The subject matter of the invention is illustrated schematically in three exemplary embodiments on the drawing.
Show it:
1 shows a cross section through an embodiment of the screw metering machine
FIG. 2 shows the floor plan of the machine according to FIG. 1
3 shows a second embodiment of the machine in cross section;
FIG. 4 shows the plan view of the machine according to FIG. 3;
5 shows a further embodiment of the machine in plan;
FIG. 6 shows a partial cross-section on a larger scale of the exemplary embodiment according to FIG. 5.
The screw metering machine is coaxial with the deflection drum indicated at 4 of a continuously rotating conveyor device, e.g. B. an endless conveyor belt 1, an endless conveyor chain or the like, whereby the packages P to be filled are continuously fed to the machine.
The metering machine has a distributor plate 2 rotating at the speed of the deflection drum 4, a feed channel 9 for the filling material to be dosed and several, for example eight, metering screws 8 evenly arranged in a circle on the distributor plate 2, each rotating in a filling nozzle 7. A stationary distributor star 10, which distributes the filling material into the funnel-shaped inlets 6 of the filling nozzles 7, serves for the uniform distribution of the filling material fed through the channel 9.
The height of the filling material level on the distributor plate 2 can be regulated by means of a pipe socket 11, which is mounted displaceably on the feed channel 9. The metering and filling of the filling material into the packs P takes place during the period of time during which the individual metering screws 8 are located above the packs P on the guide drum 4 of the conveyor device 1.
At this time, the individual metering screws 8 must also be driven.
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2, this occurs in that gear wheels 12 fastened on the worm shafts 13 come into direct engagement with a circular-arc-shaped gear rim segment 14 which is fixedly arranged on the machine. The number of revolutions of the metering screws 8 required to measure a certain amount of filling material is set by changing the length of the toothed rim segment 14. For this purpose, the ring gear segment 14 is designed in two parts, so that the two parts 14 ′, 14 ″ can more or less overlap.
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the metering screws 8 are driven by means of a stationary toothed ring 18 in which a toothed wheel 17 loosely arranged on the worm shaft 13 engages continuously. The worm shaft 13 is releasably connected to this gear 17 via a coupling 16. In the exemplary embodiment, electromagnetic clutches are used which can be excited over a period of time that can be selected as desired via arc-shaped, two-part busbars 22 and 23, the length of which is adjustable. For this purpose, current collectors 20, 21 are provided on each coupling 16, which on the one hand slide on the busbars 22, 23 and on the other hand are connected to the contact brushes 25 of the couplings 16.
The couplings 16 of the individual metering screws 8 therefore remain effective as long as the relevant current collectors 20, 21 slide on the busbars 22, 23.
By shortening or lengthening the latter, the duty cycle and thus the screw speed can be set as required for each dosing process.
Instead of the electrically operated clutches, purely mechanical clutches can also be used, which are controlled by means of a fixed, adjustable guide rail. This does not change anything in the principle of the drive of the metering screws 8.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the drive of the worms 8 is effected by means of a fixed cam rail 30 which acts on the worm shaft 13 via a gear drive. When the distributor plate 2 rotates, rollers 32 arranged on toothed disks 31 come to rest on the curved rail 30 and are pivoted about the fulcrum of the toothed disk 31 as the circulating movement continues. For the transmission and simultaneous translation of this pivoting movement, the toothed disks 31 each have an internal toothing 34 with which a gear 35 meshes. The gear 35 is rotatably mounted in the distributor cover and is firmly connected to a gear 36. A gear 37 is in engagement with the gear 36 and is connected to the worm shaft 13 via a freewheel 38 of a known type, in particular a one-way freewheel.
A further curved rail 39 is used to pivot the toothed disks 31 back into their starting position. This curved rail 39 is pivotable about a pivot point 40, but is arranged on the machine in a lockable manner. By means of the curved rail 39, the toothed disks 31 are pivoted back in the opposite direction of rotation after the metering process. The freewheel 38 enables this turning back without the worm 8 being influenced.
The curved rail 39 is pivoted about its pivot point 40 in order to set a specific dosage amount. As a result, with the end position of the toothed disks 31 always the same, their starting position is changed for the new dosage. The pivoting angle of the toothed disks 31 and thus the number of screw revolutions per metering can thus be set as desired by means of the curved rail 39.
In order to achieve a slow start-up of the metering screws 8, which is important for precise metering, the initial part of the curved rail 30 is only slightly curved or arranged eccentrically to a small extent, so that initially only a relatively small pivoting of the toothed disks 31 per Degree of rotational movement of the distributor plate 2 takes place.
It is also possible to derive the drive of the worm shafts 13 from the rotational movement by means of an eccentrically arranged crank mechanism. The necessary gear ratios can also be achieved using other gears or machine elements.