Dosierungseinrichtung für rieselfähiges Gut
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosierungseinrichtung für rieselfähiges Gut, insbesondere getrocknete Suppeneinlagen.
In der Nahrungsmittelindustrie stellt sich häufig das Problem, rieselfähiges Gut der verschiedensten Art, wie z. B. getrocknete Gemüseteile, auf rationelle Weise quantitativ so zu dosieren, dass Portionen gebildet werden, deren Gewicht möglichst genau mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt. Des weiteren ergibt sich oft die Aufgabe, die vorgenannte Dosierung mit einer Mischung aus mehreren unterschiedlichen Be standteilen derart durchzufiiben, dass in allen Portionen die verschiedenen Bestandteile des Gutes in vor bestimm, ten Mengenverhältnissen vorhanden sind, obwohl die einzelnen Bestandteile möglicherweise verschiedene Formen und d AwidDte haben. Es wird z.
B. verlangt, dass in jeder Portion eine bestimmte Menge eines Bestandteiles A , eine andere bestimmte Menge eines Bestandteiles B , eine wiederum andere bestimmte Menge eines dritten Bestandteiles C vorhanden sein soll, wobei natürlich die Anzahl der verschiedenen Bestandteile nicht auf drei beschränkt ist, sondern gege benenfalls beträchtlich grösser sein kann.
Die geschilderten Aufgaben liessen sich mit Hilfe von Waagen zwar lösen, aber nicht auf rationelle Weise.
Automatische Durchlaufwaagen kommen in der Praxis deshalb nicht in Betracht, weil sie einen zu grossen apparativen und finanziellen Aufwand erfordern würden und für die bei der Dosierung häufig vorkommenden niedrigen Gewichte ungeeignet sind. Es ist zu bedenken, dass einzelne Bestandteile innerhalb jeder Portion unter Umständen in einer Menge von weniger als 1 Gramm vorhanden sein sollen.
Man könnte sich denken, das Problem sei einfach dadurch zu lösen, dass zunächst ein grosses Quantum des rieselfähigen Gutes aus den gewünschten Bestandteilen unter Einhaltung der vorgeschriebenen Mengenverhältnisse gemischt wird und dann von dieser Mischung die Portionen entnommen werden. Dieses Vorgehen führt jedoch nicht ohne weiteres zu den erhofften Ergebnissen, weil die Mischung nicht homogen ist.
So kommt es vor, dass in den einzelnen Portionen die Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile der Mischung sehr unterschiedlich ausfallen und häufig bei weitem nicht den gestellten Anforderungen entsprechen.
Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, die bisherigen Nachteile des zuletzt beschriebenen Dosierverfahrens zu beheben und eine Dosierungseinrichtung für rieselfähiges Gut zu schaffen, mit deren Hilfe ein grosses Quantum einer Mischung aus mehreren sehr unterschiedlichen Bestandteilen auf rationelle und einfache Weise derart in Portionen gleichen Gesamtgewichtes dosiert werden kann, dass in allen Portionen die Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile praktisch weitgehend die gleichen sind.
Weitere Ziele und Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Dosierungseinrichtung nach der Erfindung und aus der zugehörigen Zeichnung.
Fig. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Ansicht eine Dosierungseinrichtung;
Fig. 2 stellt einen Seitenriss der Dosierungseinrich- tung im senkrechten Schnitt dar, wobei die Darstellung wiederum schematisch ist und einige Teile der Einrichtung der Einfachheit wegen fortgelassen sind.
Die in der Zeichnung veranschaulichte Dosierungseinrichtung weist einen oben offenen- Einfülltrichter 10 auf, dessen unteres Ende ebenfalls offen ist und sich in verhältnismässig geringem Abstand über dem oberen Ende einer Rinne 12 befindet. Die Rinne 12 ist gegen über der Horizontalen nur wenig geneigt, damit das auf sie gelangende rieselfähige Gut nicht von selbst längs der Rinne nach unten gleitet. Durch nicht dargestellte elastisch nachgiebige Mitte, wie z. B. Federn oder Gummiblöcke, ist die Rinne- stationär abgestützt. Unterhalb der Rinne 12 befindet sich ein Vibrationserzeuger 14, der elektrisch angetrieben wird und solche Ausbildung hat, dass er die Rinne 12 in Rüttelbewegungen zu versetzen vermag.
Der Vibrationserzeuger 14 kann in bekannter Weise durch elektromagnetische Wirkung eines Wechselstromes betätigt werden oder eine motorisch angetriebene, rotierende Unwucht aufweisen.
In einem bestimmten Abstand unterhalb des unteren Endes der Rinne 12 befinden sich die oberen Enden von zwei weiteren Rinnen 16 und 18, die parallel ne berreinander verlaufen und ebenfalls nur wenig wegen über der Horizontalen geneigt sind. Unmittelbar unter der unteren Endkante 12a der Rinne 12 ist ein Scheideblech 20 in der Form eines Daches angeordnet, dessen First 20a genau in der Längsmittellinie der Rinne 12 verläuft. Die beiden vom First 20a seitwärts nach unten abfallenden Oberflächen des Scheidebleches 20 enden über der einen bzw. der andern der Rinnen 16 und 18.
In gleicher Weise wie die Rinne 12 sind auch die beiden Rinnen 16 und 18 durch nicht gezeichnete elastisch nachgiebige Mittel abgestützt und mit Hilfe eines Vibrationserzeugers 22 in Rüttelbewegungen versetzbar.
Dabei kann für jede der Rinnen 16 und 18 ein eigener Vibrationserzeuger vorhanden sein, oder die beiden Rinnen 16 und 18 können mit einem gemeinsamen Vibrationserzeuger in Verbindung stehen. Die Unterseite der Rinnen 16 und 18 ist ferner mit einem Winkelstück 24 versehen, das einen Anschlag für einen Dämpfungspuffer 26 bildet. Letzterer besteht mindestens zum Teil aus nachgiebigem Material und ist am Anker eines Elektromagneten 28 befestigt, der stationär abgesitützt ist.
Durch eine Feder 30 wird der Puffer 26 bei nicht erregtem Magneten an das Winkelstück 24 angepresst.
Das Winkelstück 24 und der Puffer 26 können für beide Rinnen 16 und 18 gemeinsam oder getrennt vorhanden sein.
Die zwei parallel zueinander verlaufenden Rinnen 16 und 18 sind verschieden lang, so dass ihre unteren Enden über der einen bzw. der andern von zwei nebeneinander angeordneten Reihen von Aufnahmebehältern 32 bzw. 34 liegen. Die Längsrichtung der beiden Reihen der Aufnahmebehälter 32 und 34 verläuft rechtwinklig zur Längsrichtung der Rinnen 16 und 18. Die Behälter 32 und 34 sind oben offen und durch eine Fördereinrichtung36 in Richtung der Pfeile P bewegbar.
Beim dargestellten Beispiel weist die Fördereinrichtung 36 ein endloses Band 38 auf, das über zwei Trommeln 40 und 42 läuft. Die Wellen der Trommeln 40 und 42 sind in nicht dargestellten stationären Lagern drehbar gelagert. Die Behälter 32 und 34 sind auf der von den Wellen der Trommeln abgekehrten Seite des Bandes 38 befestigt. Der Einfachheit und Deutlichkeit wegen sind in Fig. 1 nicht alle der Behälter 32 und 34 gezeichnet, die zwei endlose Reihen längs des Bandes 38 bilden. Ein elektrischer Antriebsmotor 44 steht mit der einen Trommel 40 auf folgende Weise in Wirkungsverbindung:
Auf der Welle der Trommel 40 sitzt eine mit mehreren radialen Schlitzen 46 versehene Scheibe 48.
Eine Riemenscheibe 50, deren Welle zu jener der Trommel 40 parallel ist, trägt einen Exzenterzapfen 52, welcher bei jeder Umdrehung der Riemenscheibe 50 in einen der Schlitze 46 der Scheibe 48 eingreift und dabei die letztgenannte Scheibe samt der Trommel 40 um einen vorbestimmten Winkel dreht. Durch einen Treibriemen 54 ist die Riemenscheibe 50 mit einem Pully 56 des Motors 44 gekuppelt. Mittels der beschri'ebenenAntriebseinrich- tung wird bei kontinuierlichem Lauf des Motors 44 die Trommel 40 schrittweise angetrieben, wobei zwischen den aufeinanderfolgenden Drehschritten jeweils ein längerer Stillstand erfolgt. Dementsprechend werden die Behälter 32 und 33 durch das Band 38 ebenfalls schrittweise bewegt.
Es ist klar, dass anstelle der beschriebenen und dargestellten Antriebseinrichtung auch anders ausgebildete Mittel zum schrittweisen Bewegen der Behälter 32 und 34 vorhanden sein können. In der praktischen Ausführung kann es zweckmässiger sein, anstelle des Bandes 38 eine Transportkette zu benutzen, die aus mehreren ge lenidg miteinander verbundenen Gliedern aus Draht oder dgl. besteht.
Die Speisung der Vibrationspvrzeuger 14 und 22 sowie des Elektromagneten 28 mit elektrischer Energie erfolgt über eine Zeitschaltvorrichtung 58, die ihrerseits mittels eines Anschlusskabels 60 an eine nicht dargestellte Stromquelle, z. B. das Lichtstromverteilnetz, angeschlossen ist. Die Zeitschaltvorrichtung 58 arbeitet in Steuerabhängigkeit von den B ewegungsschritten der Fördereinrichtung 36 und der Behälter 32 und 34. Zu diesem Zwecke ist in der Nähe der Fördereinrichtung 36 ein elektrischer Schalter 62 stationär angeordnet, der mit einem Triggereingang der Zeitschaltvorrichtung 58 verbunden ist.
Der Schalter 62 weist ein als Taster ausgebildetes Betätigungsorgan 64 auf, das jeweils durch ernen der Behälter 32 betätigbar ist und unbetätigt bleibt, wenn sich kein Behälter im Arbeitsbereich des Organs 64 befindet. Die Zeitschaltvorrichtung 58 ist derart ausgebildet, dass sie unmittelbar nach jeder Betätigung des Schalters 62 elektrische Energie zu den Vibrationserzeugern 14 und 22 sowie zum Elektromagneten 28 leitet, und zwar für eine Zeitdauer, deren Grösse mittels eines Einstellknopfes 66 innert festgelegter Grenzen ver änderbar und nach Wahl einstellbar ist. Nach dem Ablauf der eingestellten Zeitdauer wird die Energiezufuhr zu den Vibrationserzeugern 14 und 22 und zum Elektromagneten 28 gleichzeitig unterbrochen.
Die längste einstellbare Zeitdauer ist gleich der Stillstandsdauer der Behälter 32 und 34 zwischen ihren Bewegungsschritten.
Über das Betätigungsorgan 64 und den Schalter 62 sind die Fördereinrichtung 36 und die Zeitschaltvorrichtung 58 miteinander derart steuerverbunden, dass die Bewegung der Behälter 32 und 34 und die Funktion der Zeitschaltvorrichtung 58 die gleiche Wiederholungsperiode aufweisen, unabhängig davon, wie die Zeitdauer der Speisung der Vibrationserzeuger 14 und 22 sowie des Elektromagneten 28 eingestellt ist.
Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Dosterlungseinlrichtung ist wie folgt:
In den Trichter 10 wird ein verhältnismässig grosses Quantum eines aus mehreren rieselfähigen Bestandteilen bestehenden Gemisches eingefüllt, wobei die Mengen der verschiedenen Bestandteile in vorbestimmten Gewichtsverhältnissen zueinander stehen. Die aus dem Gemisch gebildete Säule ruht auf der Rinne 12 und bleibt bei ausgeschaltetem Vibrationserzeuger 14 unverändert liegen. Wenn der Vibrationserzeuger 14 eingeschaltet ist, erteilt er der Rinne 12 Rüttelbewegungen, welche bewirken, dass das auf der Rinne 12 liegende rieselfähige Gut sich auf der schwach geneigten Rinne abwärts bewegt und ausbreitet.
Je weiter das Gut in der Rinne 12 nach unten wandert, desto gleichmässiger werden die verschiedenen Partikel des Gutes über den Boden der Rinne verteilt. Wenn das Gut die untere Endkante 12a der Rinne erreicht und über diese Kante 12a hinabfällt, stehen die während einer bestimmten Zeiteinheit herabfallenden Bestandteile der Mischung ziemlich genau in den vorbestimmten, gewünschten Mengenverhältnissen zueinander. Der von der Kante 12a herabfallende Ma terialstrom wird mit Hilfe des dachförmigen Bleches 20 in zwei gleich starke Hälften aufgeteilt, die auf die beiden Rinnen 16 und 18 gelangen. Während des freien Falles und beim Aufprallen der Partikel werden die allenfalls noch aneinanderhaftenden Partikel voneinander gelöst.
Die beiden Rinnen 16 und 18 werden durch den oder die Vibrationserzeuger 22 ebenfalls in Rüttelbewegungen versetzt, während gleichzeitig der Dämpfungspuffer 26 mittels des Elektromagneten 28 vom Wmkel- stück 24 abgehoben ist. In jeder der Rinnen 16 und 18 wird der Materialstrom durch die Vibrationen erneuert gleichmässig ausgebreitet und allmählich zu dem tiefer liegenden Ende der betreffenden Rinne bewegt, wobei sich im wesentlichen die gleichen Vorgänge wie in der Rinne 12 wiederholen. Wenn das Material in den Rinnen 16 und 18 bis zu deren tiefer liegenden Enden gleichmässig ausgebreitet ist, kann man mit der Dosierung des Materials in die Aufnahmebehälter 32 und 34 beginnen.
Der Motor 44 wird eingeschaltet und läuft kontinuierlich. Mittels des Exzenterzapfens 52 der ebenfalls kontinuierlich umlaufenden Riemenscheibe 50 wird die geschlitzte Scheibe 48 schrittweise angetrieben, was eine entsprechende schrittweise Vorwärtsbewegung des Bandes 38 und der daran befestigten Behälter 32 und 34 zur Folge hat. Jedesmal unmittelbar bevor die Fördereinrichtung 36 zum Stillstand kommt, fährt einer der Behälter 32 gegen das Betätigungsorgan 64 des Schalters 62, wodurch letzterer betätigt und ein Arbeitszyklus der Zeitschaltvorrichtung 58 ausgelöst wird. Zunächst schliesst die Vorrichtung 58 die Speisestromkreise der Vibrationserzeuger 14 und 22 sowie des Elektromagneten 28, so dass die Rinnen 12, 16 und 18 in Rüttelbewegungen versetzt und der Dämpfungspuffer 26 von dem Winkelstück 24 abgehoben wird.
Weil das zu dosierende Material bereits ausgebreitet in den Rinnen 12, 16 und 18 vorliegt, ergiessen sich sogleich nach dem Einschalten der Vibrationserzeuger 14 und 22 zwei Materialströme aus den Rinnen 16 und 18 in die bereitstehenden Aufnahmebehälter 32 und 34. Nach Ablauf der mittels des Knopfes 66 eingestellten Zeitdauer schaltet die Zeitschaltvorrichtung 58 selbsttätig die Energiezufuhr zu den Vibratlonserzeugern 14 und 22 sowie zum Elektromagneten 28 ab. Letzterer wird sofort entregt und die Feder 30 drückt den Dämpfungspuffer 26 unverzüglich kräftig an das Winkelstück 24 an, wodurch die Vibrationen der Rinnen 16 und 18 praktisch augenblicklich unterbunden werden. Von diesem Moment an fällt kein weiteres Material mehr von den Rinnen 16 und 18 in die Behälter 32 und 34.
Die Menge des in die Behälter eingefüllten Gutes ist durch die Zeitdauer bestimmt, während welcher die Vibrationserzeuger 14 und 22 in Betrieb waren und der Elektromagnet 28 erregt war.
Wenn der Exzenterzapfen 52 der Riemenscheibe 50 nahezu eine volle Umdrehung durchlaufen hat, kommt er wieder in Eingriff mit einem Schlitz 46 der Scheibe 48, wodurch die Behälter 32 und 34 um einen Schritt vorwärts bewegt werden, bis zwei nachfolgende leere Behälter 32 und 34 sich in Stellung unter den tiefer liegenden Enden der Rinnen 16 und 18 befinden. Während dieses Beweguugssclritteswinf die Betätigung des Schalters 62 vorübergehend unterbrochen, aber kurz vor dem Stillstand der Behälter wird das Betätigungsorgan 64 des Schalters 62 erneut durch einen Behälter 32 betätigt.
Dies löst einen neuen Arbeitszyklus der Zeitschaltvor richtung 58 aus, worauf sich die beschriebenen Vor gänge wiederholen.
In die Behälter 32 und 34 wird also periodisch immer die gleiche Menge des rieselfähigen Gutes in praktisch gleicher Mischungszusammensetzung eingefüllt.
Aus den Behältern 32 und 34 können die eingefüllten
Quanten am Ende der Transportstrecke der Fördereinrichtung 36 z. B. in Beutel oder Schachteln übergeben werden, die man nachher hermetisch verschliesst.
Wenn die Einfüllmenge geändert werden soll, kann dies in einfacher Weise durch Veränderung der Ein schaltdauer der Vibrationserzeuger und des Elektromagneten mittels des Einstellknopfes 66 geschehen, wobei die Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile des Gutes unverändert bleiben. Für die Dosierung von anders geartetem Gut, z. B. mit anderem spezifischen Gewicht, anderer Oberflächenbeschaffenheit usw., wird es nötig sein, die Einschaltdauer mittels des Knopfes 66 neu einzustellen, selbst wenn das totale Einfüllgewicht jedes Quantums unverändert bleiben soleil.
Gewünschtenfalls kann zwischen die Rinne 12 und die beiden zueinander parallelen Rinnen 16 und 18 noch eine zusätzliche Zwischenrinne (nicht dargestellt) eingeschaltet sein, die ebenfalls mit einem zugeordneten Vibrationserzeuger in Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsvariante sind anstelle von nur einer Kaskade zwei Kaskaden für den Materialstrom vorhanden, wodurch eine noch bessere Trennung und Verteilung der Partikel des Gutes gewährleistet wird.
Während beim dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich die Vibrationen der Rinnen 16 und 18 beim Ausschalten der Vibrationserzeuger sofort gedämpft und unterbunden werden, ist es selbstverständlich auch möglich, der Rinne 12 und gegebenenfalls der vorstehend erwähnten Zwischenrinne ebenfalls Mittel zur sofortigen Scltwingunsdämpfung beizuordnen. Diese Mittel können z. B. gleich oder ähnlich den Teilen 24, 26, 28 und 30 ausgebildet und angeordnet sein.