Dosiervorrichtung.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von Gut, bei weleher das wu dosierende Gut, beispielsweise Sehmierseife, Marmelade, Öle, Fette, Pasten usw., dem Dosierraum unter Druek, zum Beispiel durch Förderschnecken, zugeführt wird.
Bei den bekannten Vorriehtungen mit in einem Zylinder hin und her gehenden Dosierkolben liegen die Füll-und die Entleerungs- offnung des Dosierraumes im Dosierzylinder sieh nieht unmittelbar gegenüber, sondern sind in einem mehr oder weniger grossen Abstand seitlich voneinander angeordnet, so dass der Dosierraum nach dem jedesmaligen Füllen oder Entleeren durch eine axiale Verschie- bung des Dosierzylinders oder, falls letzterer feststehend angeordnet ist, durch Parallelver- schiebung der beiden Kolben innerhalb des Zylinders aus dem Bereieh der Füllstellung in den Bereieh der Entleerungsstellung und umgekehrt übergeführt werden muss.
Die seit liehe Anordnung der Entleerungsöffnung in bczug auf die Füllöffnung war bisher erfor derlich, um durch die Relativverschiebung zwisehen Zylinder und Kolben den Dosierraum von der Füllstellung in die Entleerungs- stellung und umgekehrt bringen zu können.
Die Zeit, welche erforderlieh ist, um das zu dosierende Gut mit oder ohne die zusätz- liehe Saug-oder Druekwirkung des oder der Dosierkolben in den Dosierraum und aus diesem in das Abfüllgefäss, einen Behälter oder bei knetbarem Gut in den Verpackungs- raum oder die Verpackungsform zu fördern, wird durch die zweimalige Verschiebung des Dosierraumes von der Füll-in die Entleerungsstellung und von dieser wieder in die Füllstellung unverhältnismässig stark verlän- gert, was nicht nur lästig ist, sondern auch die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Dosiereinrichtung sehr herabsetzt.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht auch darin, dass in der ganzen Zeit, in welcher der Dosierraum in die Entleerungsstellung übergeführt und nach er folgter Entleerung wieder in die Füllstellang zurückgeführt wird, der Förderschneckenan- trieb stillgesetzt bzw. die Druckfülleitung ab- gestellt, und wenn der Dosierraum wieder in die Füllstellung zurückgekehrt ist, die Zufuhr zum Dosierraum wieder angestellt werden muss. Dieser intermittierende Betrieb erfordert eine verwiekelte, teure Einrichtung und hat einen starken Kraftverbrauch zur Folge.
Die Machine hat einen sehr unruhigen Gang, wodurch nicht nur das Füllgut leidet, sondern die Vorrichtung auch einem grossen Ver schleiss unterworfen ist.
Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten werden mit der Erfindung dadurch beseitigt, dass im Dosierzylinder zwei durch eine gemeinsame Schrägwand voneinander getrennte Dosierräume vorgesehen sind, die durch Drehen des Dosierzylinders um seine Achse abwechselnd auf Füllen und Entleeren ge schaltet werden. Zweekmässigerweise werden die beiden getrennten Dosierräume durch je eine Öffnung abweehselnd mit dem Aufgabebehälter und einem Entleerungsstutzen in Verbindung gebracht und durch je einen Saug-und Druckkolben gefüllt und entleert.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nicht nur der durch die Hin-und Her versehiebung des Dosierraumes bisher unver meidliche Zeitverlust ausgemerzt ist, sondern auch ein grosser Zeitgewinn dadurch erzielt wird, dass infolge des Vorhandenseins zweier Dosierräume sieh der eine jedesmal füllt, wenn sich der andere entleert.
Die Erfindung ermöglicht auch eine derartige Ausbildung der Vorrichtung, dass nur ein Minimum an Zeit für den Umsehaltvor- gang erforderlich ist, so dass die Zufuhr des Füllgutes zu dem Dosierzylinder nicht mehr zum Beispiel durch Abschalten der Zufuhrcitung oder des Fördersehneekenantriebes un- terbrochen zu werden braucht.
Um Rüeksehläge oder Stösse auf die Dosier einriehtung im Augenblick der vollständigen Füllung eines Dosierraumes und des naehfol- genden Umsehaltens zu vermeiden, ist es zweekmässig, zum Beispiel an der Zuführungs- druekleitung oder an dem Auslauf des Aufgabebehälters zusätzlich einen unter Federdruek stehenden Kolbenzylinder anzuordnen, in welehen beim Umschalten des Dosierzylinders vorübergehend das Füllgut ausweiehen kann. Der im Augenbliek der Füllung eines Dosierraumes in der Zuführungsleitung oder dem Aufgabebehälterauslauf entstehende Druckanstieg kann vorteilhaft zur Umsehal- tung des Dosierzylinders ausgenutzt werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt :
Fig. 1 eine Dosiervorriehtung mit Fördersehneekenantrieb in einem senkreehten Längs- sehnitt,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem waagrechten Querschnitt und
Fig. 3 bis 5 je einen Querschnitt durch den Dosierzylinder in drei versehiedenen Phasen des Füll-und Entleerungsvorganges.
In der Zeichnung ist mit 1 der Aufgabebehälter bezeiehnet, in welchen das halbflüssige oder knetbare Gut eingebracht und mittels der Fördersehneeken 9, 3 mit Reehts-und Linksgewinde dureh den Aufgabebehälterauslauf 4 dem Dosierzylinder 5 über ein Zwi schenstüek 6 zugeführt wird. Der Aufgabe behälterauslauf 4 kann waagreeht, wie im dargestellten Beispiel, sehräg oder senkreeht angeordnet oder auch, bei flüssigem Gut, dureh eine an den Dosierzylinder 5 angesehlossene Druckleitung ersetzt sein.
Der Dosierzylinder 5 ist mit zwei gegen überliegenden Öffnungen 7, 8 versehen, die voneinander durch eine Sehrägwand 9 getrennt sind. Durci diese Schrägwand wird der Dosierzylinder 5 in zwei Räume 10, 11 unterteilt, welche auf den von der Querwand 9 ab gekehrten Seiten dureh je einen Kolben 12, 13 begrenzt werden und die Dosierräume bilden.
An dem Zwisehenstüek 6 ist ein Zylinder 14 angeordnet, in welehem ein unter der Wir kung der Feder 17 stehender Kolben 15 bei einem im Aufgabebehälterauslauf bzw. in dem Zwischenstück 6 entstehenden Druekanstieg naeh aussen versehoben wird, so dass bei ge fülltem Dosierraum 10, 11 das noch geforderte Gut in den Zylinder 14 ausweiehen kann. Dies hat den Vorteil, dass der Sehneekenantrieb in dem Augenbliek, in welehem der jeweils an den Aufgabebehälter angesehlossene Dosierraum gefüllt ist und der Dosierzylinder umgeschaltet wird, nieht abgestellt zu werden braucht.
Am Ende der Kolbenstange 16 ist ein Pfeil 18 angeordnet, weleher auf einer Skala 19 spielt. Auf diese Weise kann die Grösse des Kolbenhubes ständig beobaehtet werden. An der Bewegung bzw. dem Hub des Ausweich- kolbens kann das ordnungsmässige Funktionieren der gesamten Dosiereinriehtung kontrolliert werden. Beispielsweise würde bei eintretendem Materialmangel oder bei zu langsamem Lauf der Fördersehneeken der Aus weiehkolben in seiner Anfangsstellung beharren bzw. sieh nur geringfügig anheben, wäh- rend der zu sehnelle Umlauf der Förderschneeken an dem übernormalen Hub des Kol bcn. s zu erkennen ist.
In allen diesen Fällen kann dann in Abhängigkeit vom Ausschlag der Kolbenstange der Antrieb der Förder- sehneelee automatisch stillgesetzt bzw. die Drehzahl der Sehneeken beschleunigt oder verlangsamt werden. Bei zu tiefem Sinken des Kolbens 15, also bei mangelhafter Material- zufuhr, wird der ganze Dosier-und Paek meehanismus automatisch stillgesetzt. Ferner kann das zu tiefe Absinken des Kolbens zur Besehleunigung der Materialzufuhr benutzt werden, zum Beispiel dureh Heraufschalten eines Geschwindigkeitsreguliergetriebes am Selmeekenantrieb.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt :
Das in den Aufgabebehälter 1 eingebrachte Gut wird mittels der ständig umlaufenden Fördersehneeken 2, 3 durch den Aufgabe hehälterauslauf 4 und das Zwischenstüek 6 dem Dosierzylinder 5 zugeführt und tritt durch die Zylinderöffnung 7 in den Raum zwischen Sehrägwand 9 und Kolben 12, der sieh in diesem Augenbliek in der in Fig. 4 gezeigten, innern Endstellung befindet.
Beim Füllen des reehten Dosierraumes 11. wird der Kolben 12 durch den in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb mittels eines Mitnehmerarmes 20, der um die Aehse 22 hin und her sehwingbar ist, mitgenommen und in seine äussere Endstelhmg-vergleiche Fig. 5gebracht, wobei er eine saugende Wirkung auf das aus dem Aufgabebehälter kommende Gut ausübt. Die Umschaltung des Dosierzylinders und der Antrieb der Kolben erfolgt selbsttätig in nicht dargestellter Weise. Der durch einen verstellbaren Ansehlag 24 begrenzte Kolbenausschlag hat in dieser Endstellung den rechten Dosierraum 11. so weit geöffnet, dass das in dosierende Gut im Übermass im Raum 11 vor handen ist.
Während dieses Füllvorganges auf der rechten Zylinderseite vollzieht sich der nmgekehrte, der Entleerung dienende Vorgang auf der linken Zylinderseite.
Bei Beginn des Entleerungsvorga. nges auf der linken Zylinderseite-vergleiche Fig. 4steht der Kolben 13 in seiner äussern Hub- stellung, welche durch den verstellbaren Anschlag 25 begrenzt wird. Durch den um die Achse 23 schwenkbaren Mitnehmerarm 21 wird der Kolben 13 nach rechts bewegt und drückt dabei das in dem Dosierraum 10 aufgespeicherte Gut durch die Zylinderöffnung 8 in den Entleerungsstutzen 26, wobei die Menge des sich aus'dem Dosierraum entleerenden putes einzig und allein durch die Länge des Kolbenhubes bestimmt wird. Da der Kolbenhub regulierbar ist, kann auf diese Weise eine recht genaue Dosierung des Gutes vorgenommen werden.
Nachdem die Füllung auf der rechten und die Entleerung auf der linken Zylinderseite stattgefunden haben, und sich die beiden Kolben 12, 13 in der in Fig. 5 dargestellten Stellung befinden, erfolgt die Umschaltung durch eine axiale Drehung des Dosierzylinders 5 um 180 , wobei die in Fig. 3 dargestellte Schaltstellung erreicht wird.
Der vorstehend beschriebene Füll-und Entleerungsvorgang erfolgt nun in der gleichen Weise, jedoch auf den entgegengesetzten Seiten des Dosierzylinders, wobei jedem Füllvorgang auf der einen Zylinderseite ein Ent leerungsvorgang auf der andern Zylinderseite entspricht. Eine Leerlaufarbeit findet somit nicht mehr statt, so dass mit der beschriebenen Dosiervorriehtung die Leistung derartiger Dosiervorrichtungen verdoppelt werden kann.
Bei der Dosierung von flüssigen Stoffen empfiehlt es sich, die Füll-und Entleerungs öffnungen des Dosierzylinders und damit die Druekzuführungs-und die Entleerungsleitung so an die Zylinder anzuschliessen, dass die Entleerung der Dosierräume stets nach oben erfolgt.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass der Druckanstieg des Füllgutes im Augenbliel der Dosierraumfüllung zur selbsttätigen Umsehaltung des Dosierzylinders 5 ausgenützt werden kann.
Wenn die Förderung des Materials durch irgendwelche Umstände zunimmt, dann steigt der Kolben 15 im Zylinder 14 stärker an, und dieses Ansteigen wird zur Regulierung, d. h. zur Wiederherstellung des angenäherten Gleichlaufes zwischen Förderung und Dosie rung, benutzt.
Es sind beispielsweise folgende Möglichkeiten vorhanden :
1. Der zu hohe Anstieg des Kolbens 15-duch den Druekwird durch eine Anzeige- vorriehtung 18, 19 sichtbar und die Bedienung betätigt dann die Regulierung der För- derung.
2. Das Drehen des Dosierzylinders 5 wird so lange verhindert, bis die jeweilige Dosiez- zelle ganz gefüllt ist. Bei weiterer Förderung von (lut steigt der Druck im Zylinder l 1 und der Kolben 15 wird dadurch gehoben ; er bewirkt dann die selbsttätige Drehung des Dosierzylinders. Es kann dann nicht vorkom- men, dass Dosierzellen nicht ganz gefüllt sind.
3. Der zu hohe Anstieg des Kolbens 15durch den Druck-kann dazu benutzt werden, auf elektrischem oder mechanischem Wege eine Reguliervorriehtung zu betätigen, welche die Materialförderung zur Dosierung verlangsamt oder beim Nichterreiehen einer bestimmten Anstieghöhe besehleunigt.