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Vorrichtung zum Dosieren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Dosieren von rieselfähigem Gut mittels eines absatzweise rotierenden Dosierkopfes,
in dem auf der Symmetrieachse zwei gegenläufig arbeitende Dosierkolben mit Dosierzylinder
an einer in der Länge mittels Rechts- und Linksgewinde verstellbaren Kolbenstange
angeordnet sind, deren Arbeitshub während des Betriebes stufenlos einstellbar ist,
wobei die Drehbewegung des Dosierkopfes von einem Mauotantrieb und die Hubbewegung
cer Dosierkolben über einen Nebenantrieb eingeleitet wird.
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Es ist eine Doservorrichtung bekannt, bei der die Steuerung der Dosierkolben
mittels Kurvenbahnen durchgeführt wird. (WDAS 1 289 742) Mit dieser Dosiervorrichtung
ist zwar eine Verstellung w.4irend des laufes der Maschine möglich, jedoch treten
durch die Verwendung von Kurvenbahnen einige Nachteile au£.
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Die Kolbenführung ist hierbei sehr lang wobei der Stellbereich der
kolben gering ist. Bei einem Formatwechsel in der Packmaschine muß der gesamte Dosierkopf
ausgewechseltw erden.
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Bekannt ist weiterhin eine Ausführung, bei der die Verstellung
der
Kolben durch Einzelsteuerung vorgenommen wird. Die Dosierkolben sind durch ein Geradschubkurbelgetriebe
steuerbar. Eine axial verstellbare Pleuelwelle ist an ortsfesten Parallelogramhebeln
aufgehängt, an deren konzentrisch auf der Pleuelwelle angeordnete Lagerringe die
Dosierkolben tragen Pleuelstangen angeleakt sind.
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Die Dosierkolben sind tnit einem von 0 bis zu ihren Maximum regelbaren
Arbeitshub versehen, der während des Betriebes stufenlos zentral verstellbar ist.
(WDAS 1 210 997) Diese Dosiervorrichtung ist nur für Packmaschinen verwendbar, bei
denen das Füllgut innerhalb eines großen Drehwinkels abgegeben werden kann. Die
Verpackungsbehälter müssen demzufoöge mit Dosierkopf um einen bestimmten Drehwinkel
mit umlaufen, um die Füllung aufnehren zu können. Eine Anwendung dieser Dosiervorrichtung
beispielsweise fiir Flachbeutelmaschinen oder Schlauchbeutelmaschinen ist deshalb
nicht möglich. Die eingangs genannte Dosiervorrichtung ist allgemein benannt, jedoch
ohne die Möglichkeit einer Verstellung des Hubes während des Betriebes.
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Die Hubbewedung wird gegen einen festen Anschlag durch Federzug erreicht.
Diese Ausführung weist dadurch den Nachteil auf, daß bei jeder Veränderung der Dosiermenge
die Packmaschine abgestellt und wieder angefahren erden muß. Hohe Ausfälle bei Hochleitungsmaschinen
ist somit die Folge.
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Die Erfindung bezweckt, Ausfälle bei Volumenverstellungen zu vermeiden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Dosiervorrichtung
dieser Art zu schaffen, bei der die Möglic@keit besteht, eine Versteilung der Dosiernenge
während des Laafes vorzunehmen und die auch für Flachbeutelmaschinen verwendbar
ist.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, da?3 der den Arbeitshub
übertragende Antrieb aus einem Differentialgetriebe mit einer zentralen Hohlwelle
und der Antrieb für die Stellberegung zur Längenveränderung der Kolbenstange aus
einem weiteren Differentialgetriebe mit einer n der Hohlwelle gelagerten Antriebswelle
besteht.
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Dadurch ist es möglich, eine Korrektur des Hubes und relativ dazu
die Kolbenstellung untereinander über ein Bedienelement in Abhängigkeit voneinander
einzuleiten. Dazu steht das Differentialgetriebe für den Arbeitshub mit einem von
einer Kurve beaufschlagten Koppelgecriebe in Verbindung. Dieses Koppelgetriebe besteht
aus einer Antriebsschwinge, Koppel und Steg des Differelltialgetriebes.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausfiihrungsbeispiel erläutert.
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Die Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus einem in einem Gehäuse
1 gelagerten Dosierkopf 2 mit einem Antriebs- und Stellmechanismus 3. Der Dosierkopf
2 weist zwei gegenläufig arbeitende Dosierkolben 4a; 4b mit Dosierzylinder 5 auf.
Die Dosierkolben 4a; 4b sind an einer in der länge mittels Rechts- und Linksgewindes
verstellbaren Kolbenstange 6 angeordnet. Als Hauptantrieb zur Erzeugung einer intermittierenden
Drehbewegung des Dosierkopfes 2 dient ein Maltesergetriebe, bestehend aus einem
Treiber 10 mit einen Malteserkreuz 11 sowie einem Antriebsrad 12, das über eine
Malteserkreuzwelle 13 die Antriebsbewegung aufnimmt. Das Antriebsrad 12 steht mit
einer Hauptwelle 14 in Verbindung, die an dem Dosierkopf 2 angeflanscht ist.
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Als Antrieb zur Erzeugung des -Arbeitshubs ist ein Differentialgetriebe
mit einer zentralen Hohlwelle 24 angeordnet.
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Das Differentialgetriebe besteht aus einem Steg 20 mit den Planetenrädern
21 und einem Zentralrad 22. Der Antrieb wird über ein stirnrad 23, das an der zentralen
Hohlwelle 24 befestigt ist, in den Dosierkopf 2 einOeleitet. Ein am anderen Ende
der Hohlwelle 24 befindliches Zahnrad 25 steht mit einem an dem Gehäuse 1 des Dosierkopfes
2 angelenkten Hebel 26 in Verbindung, der mittels eines am Ende desselben befestigten
Gleitsteines 27 in eine Nut 28 der Kolbenstange 6 eingreift. Die Drehbewegung dieses
Differentialgetriebes wird über ein Stirnradpaar 29 von der Malteserkreuzwelle
13
übertragen.
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Der Antrieb für die Stellbewegung zur Längenveränderung der Kolbenstange
6 besteht aus einem weiteren Differentialgetriebe mit einer in der zentralen Hohlwelle
24 gelagerten Antriebswelle 34. Dieses Differentialgetriebe besteht aus einem Steg
30 mit den Planetenrädern 31 und einem Zentralrad 32. Die Stellbewegung wird über
ein Stirnrad 33, das auf der Antriebswelle 34 befestigt 1st, in den DosierkopS 2
abgegeben. Die mit Linlxs- und Rechtsgewinde versehene Kolbenstange 6 steht mit
der Antriebswelle 34 über ein Eegelräderpaar 36 sowie den Zahnrädern 37; 38 in Verbindung.
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Die Drehbewegung des Differentialgetriebes wird über ein Stirnradpaar
39 von der Malteserkreuzwelle 13 übertragen.
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Der Steg 20 des Differentialgetriebes für den Arbeitshub ist mit einem
Koppelgetriebe verbunden. Das Koppelgetriebe besteht aus dem Steg 20, der Antriebsschwinge
42 sowie einer Koppel 40, die an dem Steg 20 sowie an einem in der Antriebsschwinge
42 geführte Gleitstein 41 angelenkt ist.
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Die Antriebsschwinge 42 wird von einer Kurve 43 beaufschlagt. Der
Gleitstein 41 ist mittels einer Eulissenführung 44, die durch eine Kurve 45 verstellbar
ist, in ihrer lage veränderbar.
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Der Steg 30 ist über ein Schneckenradgetriebe 35 verstellbar. Von
dem Schneckenradgetriebe 35 ist über ein Stirnräderpaar 46 eine Stellbewegung gleichzeitig
auf den
wirksamen Hebelarm der Antriebsschwinge 42 übertragbar.
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Der Antriebs- und Stellmechanismus weist eine Hauptantriebswelle 50
auf, die von der nicht mit dargestelltsen Packinaschine über eine Kupplung 51 angetrieben
wird, Auf dieser Hauptantriebswelle 50 ist der bereits erwähnte Treiber 10 des Maltesergetriebes
sowie ein Antriebsrad 52 befestigt. Das Antriebsrad 52 treibt über das Zahnrad 53
die Kurve 43 an.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt.
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Bei einer Drehbewegung über die von der Packmaschine angetriebenen
Hauptantriebswelle 50 wird über den treiber 10 und das Malteserkreuz 11 eine intermittierende
Be.egunr auf die Malteserkreuzwelle 13 und das Antriebsrad 12 einer leitet. Dadurch
wird über die Hauptwelle 14 der in dem Gehäuse 1 gelagerte Dosierkopf 2 intermittierend
bewegt. Der Dosierkopf 2 führt jedes Pal eine Drehbewegung um 1800 aus, so daß bei
einer Verwendung der Dosiervorrichtung. in einer bekannten Flachbeutelmaschine ein
Dosierzylinder 5 von oben das Packgut aufnimmt und der diametral gegenüberliegende
Dosierzylinder5 das Gut in den Schlauchbeutel abgibt. Diese Stellung des Dosierkopfes
2 ist aus der Zeichnung ersichtlich.
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Die Relativlage der Dosierkolben 4a; 4b im Dosierkopf 2 ist von zwei
Bedingungen abhängig. Einmal müssen während eines
normalen Dosiervorganges
die Dosierkolben 4a; 4b gegenläufig einen Arbeitshub ausführen, zum anderen muß
dieser Arbeitshub veränderbar sein, um ein größeres oder kleineres Dosiervolumen
einstellen zu können. Voraussetzung dafür ist aber, daß die Dosierkolben 4a; 4b
beim Ausstoßen des Gutes immer in der Endlag mit dem Dosierkopf 2 abschließen.
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Dies ist notwendig, um das Dosiergut vollständig aus dem Dosierzylinder
5 ausstoßen zu können. Der Antrieb des direkt über den Hebei 25 angetriebene Dosierkolbens
4a ist dabei so ausgelegt, daß dieser immer die geforderte Endlage erreicht. Bei
einer notwendigen Verstellung des Dosiervolumens muß deshalb auch die Kolbenstangenläge
verkürzt b«i. verlängert werden, damit der über das Links- und Recntsgewinde angetriebene
zweite Dosierkolben 4b beim Ausstoßen ebenfalls die geforderte Endlage erreicht.
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Die Wirkungsweise des Antriebs- und Stellmechanismus in Bezug auf
die Veränderung der Relativlage der Dosierkolben 4a; 4b im Dosierkopf 2 wird im
folgenden beschrieben.
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Die Einleitung des Arbeitshubes der Dosierkolben 4a; 4b im normalen
Betrieb wird über das bereits beschriebene Differentialgetriebe vorgenommen. Auf
dem Steg 20 wird dailer eine Schwenkbewegung von der Antriebsschwinge 42 übertragen,
die zu der von der Stirnräderpaar 29 erzeugten
Drehbewegung eine
zusätzliche Drehbewegung für die Ausführung der Hubbewegung auf die Kolbenwelle
24 abgibt.
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Das auf der Hohlwelle 24 befestigte Zahnrad 25 bewirkt eine Verstellung
des Hebels 26, vJodurch der Gleitstein 27 in der Nut 28 gleitet und dabei die lage
des Dosierkolbens 4a verändert. Der Dosierkolben 4a wird dadurch direkt angetrieben,
während der Kolben 4b über die mit Links- und Rechtsgewinde versehene Kolbenstange
6 verschoben wird.
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Die beiden Kolben 4a; 4b führen dadurch eine gleiche Hubbewegung gegenläufig
aus. Bei einer Verstellung des Dosiervolumens ergeben sich folgende wirkungsabläufe
des Antriebs-und Stellmechanismus, die bei lauf und Ruhe der Dosiervorrichtung zutreffen.
Für die Verstellung der Hubbwegung wird über das Stirnradpaar 46, die Kurve 45 und
die Kulissenführung 44 der wirksame Antriebsradius bzw. Hebelarm der Antriebsschwinge
42 verändert. Dieser veränderliche Hebelarm bewirkt über die Koppel 40 am Steg 20
d.es Differentialgetriebes je nach Einstellung eine größere oder kleinere Schvenkbewegung,
die sich in einem größeren bzv'.
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kleineren Hub der Dosierkolben 4 auswirkt. Die Verstellung der Kolbenstangenlänge
wird wie folgt erreicht.
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Mit Drehung des Schneckengetriebes 35 wird der Steg 30 des Differentialgetriebes
bewegt. Damit wird über die Planetenräder 31 und das Stirnrad 33 eine überlagerungsfähige
Drehbeweg mg auf die Antriebswelle 34 abge.;eben. Mit Hilfe des
Kegelradpaares
36 und der Zahnräder 37; 38 wird über das Lin'çs- und Rechtsgewinde die Lage der
Kolben relativ zueinander verändert. Durch die Drehung des Schneckenrades 35 ist
gleichzeitig die Lage des Gleitsteines 41 in der Antriebsschwinge 42 zur Verstellung
des Hubes veränderbar.
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Die Antriebe für die Stellbewegung zur Veränderung der Kolbenstangenläge
und für die Stellbewegung zur Veränderung des Arbeitshubes sind somit miteinander
gekoppelt.
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Die normale Bewegung zur Erreichung eines im Betrieb gleichmäßigen
Hubes der Kolben 4 wird auf den Steg 20 von den Antriebsrad 52 ausgelöst. Dadurch
wird die lage der Kurve 43 verändert und über die Antriebsschwinge 42, den Gleitstein
4-1 und Koppel 40 der Steg 20 geschwenkt. Mit der Drehung des schneckenrades 35
wird auch über das Stirnradpaar 45 die Kurve 45 bewegt, wodurch sich die Höhe der
Kulissenfährung 44 verändert. Dadurch ist der thadius der Antriebs schwinge 42 auch
während des Betriebes verstellbar.
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Die beschriebene Dosiervorrichtung ist vielseitig f;fr die in der
Praxis auftretenden Abpackvorgänge verwendbar und kann auch während des laufes zur
Korrektur der Dosiermenge verstellt werden.