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VORRICHTUNG ZUM ZUMESSEN EINER VORGEGEBENEN PULVERMENGE
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zumessen und Abgeben einer
vorgegebenen Pulvermenge in einen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für die pharmazeutische
Industrie vorgesehen.
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Vorrichtungen der oben erwähnten Art umfassen üblicherweise einen
drehbaren Behälter, der eine Pulverschicht enthält, und eine drehbare Trommel auf
der Oberseite des Behälters, die eine Anzahl von axial verschiebbaren Stäben aufnimmt,
die eine Zumeßeinrichtung am Boden tragen. Die Axialverschiebung der Stäbe wird
bestimmt durch eine erste Kurvenbahn, die mit dem oberen Ende der Stäbe zusammenwirkt.
Jede Zumeßeinrichtung umfaßt einen hohlen Zylinder, der einen Kolben koaxial zu
dem jeweiligen Stab aufnimmt. Der Kolben wird axial in dem Zylinder durch eine zweite
Kurvenbahn verschoben, die mit der oberen Seite des Kolbens zusammenwirkt. Da der
Zylinder auf dem zugehörigen Stab abgestützt wird, dreht sich der Zylinder um die
Achse der Trommel und wird axial durch die erste Kurvenbahn verschoben, die mit
dem Stab zusammenwirkt. Weiterhin umfassen Vorrichtungen dieser Art eine Kette von
Behältern zur Aufnahme des aus dem ringförmigen, drehbaren Behälter entnommenen
Pulvers, die in bezug auf die Achse der Trommel versetzt ist. Die herkömmlichen
Vorrichtungen haben eine Reihe von Nachteilen.
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Zunächst ist zwischen einem Teil des Kolbens und einem ringförmigen
Rücken innerhalb des hohlen Zylinders eine Feder vorgesehen, die der Axialverschiebung
des Kolbens entgegenwirkt und den Kolben in eine vorgegebene Position zurückführt,
wenn das Zusammenwirken mit der zweiten Kurvenbahn beendet ist. Bei jeder Drehung
der Trommel wird die Feder Stößen ausgesetzt, und zwar zunächst, wenn das Pulver
zusammengedrückt wird, und sodann beim Ausstoßen
des Pulvers. Es
ist daher lediglich eine Frage der Zeit, bis die Feder bricht, und da dieser Federbruch
von außen nicht feststellbar ist, kann einige Zeit vergehen, bis das Bedienungspersonal
die Störung feststellt. Zwischenzeitlich ist jedoch die Vorrichtung weitergelaufen,
so daß u.U. über einen längeren Zeitraum die falsche Pulvermenge abgegeben worden
ist.
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Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Meßkammer innerhalb des
hohlen Zylinders beeinflußt werden kann durch Spiel zwischen der Bohrung in der
Trommel und dem durch diese aufgenommenen Stab, da ein weiter Zwischenraum zwischen
der ersten Kurvenbahn und dem unteren Endbereich der Meßkammer besteht. Folglich
ist die zugemessene Pulvermenge nicht für alle Zumeßeinrichtungen gleich. Da der
Stab, der hohle Zylinder und der Kolben koaxial zueinander angeordnet sind und axial
verschiebbar sind, werden selbstschmierende Buchsen zur Erleichterung der Gleitbewegung
verwendet.
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Nach längerem Gebrauch führen diese Buchsen zu einem ölaustritt, der
durch geeignete bldichtungen verhindert werden sollte. Da jedoch auch diese einem
Verschleiß unterliegen, kann ein Ölfilm in den ringförmigen Pulverbehälter herabrinnen,
so daß das Pulver nicht mehr verwertbar ist.
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Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Vorrichtung zum Zumessen
einer vorgegebenen Pulvermenge und zur Abgabe der Pulvermenge in einen Behälter
zu schaffen, die die Überwindung der obigen Nachteile ermöglicht und die Entnahme
einer stets gleichmäßigen Pulvermenge gewährleistet, das Eintreten von Öl in den
ringförmigen Vorratsbehälter ausschließt und in der Herstellung billiger ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im einzelnen
aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt vorzugsweise fol-
gende
Merkmale: - Eine drehbare Trommel, deren Achse senkrecht zu einer Grundfläche verläuft
und die auf dem Umfang einer Anzahl von ersten Bohrungen zur Aufnahme von ersten
Stäben aufweist, die mit der Trommel umlaufen und entlang ihrer Achse verschiebbar
sind und diese Verschiebebewegung auf ein Zumeßelement übertragen, das an den Stangen
befestigt ist; - eine Anzahl von Zumeßelementen, die jeweils eine Hülse tragen und
ebenfalls zusammen mit dem zugehörigen Stab um die Achse der Trommel umlaufen; -
eine Stange in jedem Zumeßelement, die in einer Bohrung des Zumeßelements liegt
und mit ihrem unteren Ende in die Hülse eintritt, und deren Längsachse parallel
zu der Achse des zugehörigen Stabes verläuft, welche Stange eine Verschiebung entlang
ihrer Achse ermöglicht; - einen drehbaren Behälter, der eine Pulverschicht enthält,
aus der eine vorgegebene Pulvermenge mit Hilfe einer Meßkammer am unteren Ende der
Hülse entnommen wird; und - Einrichtungen, die mit der Stange zusammenwirken und
beim Betrieb der Vorrichtung die Stange in Axialrichtung unabhängig von der Axialverschiebung
des zugehörigen Stabes verschieben und auf diese Weise eine erste Stufe zur Bildung
einer Meßkammer in der Hülse, eine zweite Stufe zum Zusammendrücken des Pulvers
in der Hülse und eine dritte Stufe zum Ausstoßen des Pulvers aus der Meßkammer in
einen Behälter bilden, welche Einrichtungen zu gegebener Zeit die axiale Verschiebegeschwindigkeit
der Stange in Abweichung von der Verschiebebewegung des zugehörigen Stabes ändern.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teilbereich der Vorrichtung der Fig. 1; Fig.
3 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Zumeßelements der Vorrichtung
der Fig. 1; Fig. 4 ist eine Abwicklung einer Nockenkurve und der zugehörigen Position
eines Zumeßelements in verschiedenen Betriebsstellungen.
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Mit der Bezugsziffer 1 ist in Fig. 1 insgesamt eine Vorrichtung zum
Zumessen einer vorgegebenen Menge eines Pulvers in einen Behälter 2 bezeichnet.
Der Behälter ist üblicherweise die untere Hälfte einer Kapsel. Die Vorrichtung 1
umfaßt eine Anzahl von Zumeßelementen 3, die bestimmt sind, Pulver aus einem drehbaren,
ringförmigen Behälter 4 zu entnehmen und in den Behälter 2 abzugeben.
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Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Vorrichtung 1 eine Grundplatte
5 auf, die mit einer durchgehenden Bohrung 6 versehen ist, an deren Rand eine aufragende,
ringförmige Hülse 8 mit Hilfe von Schrauben 7 befestigt ist. Mit der Hülse 8 ist
eine Kupplung 11 verschweißt, die in die Bohrung 6 eintritt. Im einzelnen umfaßt
die Kupplung 11 ein oberes Ende, das nach oben aus der Grundplatte 5 herausragt
und im Inneren des unteren Endes der Hülse 8 befestigt ist, und ein unteres Ende,
das sich zur Unterseite der Grundplatte 5 erstreckt und mit Hilfe von Schrauben
12
mit einer Platte 13 verbunden ist, die ihrerseits eine Mittelbohrung
14 koaxial zu der Bohrung 6 aufweist, in die das untere Ende eines hohlen Zylinders
15 eintritt. Der Zylinder 15 ist mit der Platte 13 entlang der oberen und unteren
Kante der Mittelbohrung 14 verschweißt. Der Zylinder 15 liegt koaxial zu der Kupplung
11 und der Hülse 8.
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Der Zwischenraum zwischen der inneren Oberfläche der Hülse 8 und der
äußeren Oberfläche des Zylinders 15 nimmt eine hohle, zylindrische Trommel 16 auf,
die koaxial zu den Teilen 8 und 15 liegt und sich um ihre Achse dreht. In ringförmiger
Anordnung sind in der Trommel 16 durchgehende Bohrungen 17 vorgesehen, die jeweils
einen Stab 18 aufnehmen, der sich um die Achse der Trommel 16 mit dieser dreht und
entlang seiner Achse verschiebbar ist. Am oberen Ende, das aus der Bohrung 17 herausragt,
tragen die Stäbe 18 ein Zumeßelement 3. In der Nähe ihrer unteren Enden sind die
Stäbe 18 mit quergerichteten Bohrungen 21 versehen, in die ein Ende von Stiften
22 eintreten, deren anderes Ende, das sich in Richtung der Hülse 8 erstreckt, zwei
Lager 23 und 24 trägt. Das äußere Lager 24 erfaßt eine Kurvenbahn 25 in der Hülse
8. Diese Kurvenbahn 25 ist eine sinusförmige Nut in der in Fig. 4 gezeigten Draufsicht.
Der Eingriff des Lagers 24 in die Kurvenbahn 25 führt dazu, daß der Stab 18 in Axialrichtung
verschoben wird, wenn er um die Achse der Trommel 16 umläuft. In dem 8wischenraum
zwischen der Hülse 8 und dem Zylinder 15 weist die Trommel 16 eine Anzahl von durchgehenden
Schlitzen 27 auf, durch die das Ende der Stifte 22 die Kurvenbahn 25 erfassen. Die
Schlitze 27 sind in gleicher Anzahl vorhanden wie die Stäbe 18 und verlaufen mit
ihren Längsachsen parallel zu der Achse der Trommel 16. Das innere Lager 23 -läuft
in einem Schlitz 27. Die Trommel 16 ist mit ihrem unteren Ende an einer Platte 28
befestigt, die eine Mittelbohrung 31 aufweist, die mit Hilfe einer Buchse 32 das
untere Ende des Zylinders 15 aufnimmt. Bohrungen 33 dienen zur Aufnahme der
Stäbe
18. Der Zylinder 15 nimmt koaxial eine drehbare Welle 41 auf, deren unteres Ende
aus dem Zylinder 15 herausragt und über ein nicht gezeigtes Zahnrad mit einer Ausgangswelle
eines Elektromotors verbunden ist. Die Trommel 16 weist an ihrem oberen Ende eine
hülsenförmige Verlängerung auf, die mit einem oberen Bereich der Welle 41 in Verbindung
steht, der über den Zylinder 15 nach oben hinausragt.
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Da die Trommel 16 fest mit der Welle 41 verbunden ist, wird die Trommel
durch die Welle gedreht. Die Verbindung erfolgt mit Hilfe von Schrauben 43, die
nach unten in Bohrungen 44 in der hülsenförmigen Verlängerung 42 eingeschraubt sind
und zugleich in Gewindebohrungen 45 eines ringförmigen Flansches 46 am oberen Ende
der Welle 41 eintreten. Am Ende des Zylinders 15 sind zwei Lager 51 befestigt, die
die Welle 41 zentrieren. Das obere Ende des Zylinders 15 weist eine innere, ringförmige
Ausnehmung 52 auf, die eine Scheibe 53 auf dem am Ende der Ausnehmung gebildeten
Absatz trägt, die ein Axiallager 54 zur Abstützung der Welle 41 und der Trommel
16 trägt. Vom Mittelbereich der Trommel 16 erstreckt sich ein ringförmiger Ansatz
57 nach außen, dessen Bodenfläche einen ringförmigen Schlitz 58 aufweist, in dem
der obere Rand der Hülse 8 liegt. Die obere Wand des Ansatzes 57 nimmt einen ersten
Ring 61 auf, dessen schmaleres oberes Ende in einem ringförmigen Schlitz 63 eines
zweiten Ringes 64 liegt. Die Seitenfläche des Ringes 64 ist mit einer ringförmigen
Nut 65 versehen, in die eine Kette 66 eingreift, die aus einer Anzahl von Ringen
67 besteht, die miteinander in Verbindung stehen und jeweils im Inneren einen oben
offenen Behälter 2 aufnehmen. Der Ring 64 wird in der zuvor erwähnten Stellung durch
einen Stift 68 gehalten, dessen eines Ende sich aus einer Bohrung 71 in der Trommel
16 heraus erstreckt und die Oberfläche des Ringes 64 erfaßt und auf diese Weise
verhindert, daß sich der Ring 64 aufwärts bewegt. Die äußere Oberfläche des oberen
Endes der Trommel 16 weist eine Anzahl von Schlitzen 73 auf, die jeweils zur zeitlich
begrenzten Auf-
nahme eines Teils der Zumeßelemente 3 dienen, während
das Pulver in die Behälter 2 eingebracht wird. Während der Abgabe des Pulvers durch
das Zumeßelement 3 tritt ein Teil des Zumeßelements mit dem Schlitz 73 in Eingriff,
so daß der Schlitze die genaue Zentrierung des Zumeßelements 3 während dieses Schrittes
gewährleistet, während ein zweiter Abschnitt des Zumeßelements 3 durch den oberen
Endbereich der Trommel 16 abgestützt wird und die Funktion des entsprechenden Stabes
18 als Abstützung für das Zumeßelement 3 unterbrochen ist. Der Behälter 4, der sich
im oberen Ende der Trommel 16 befindet und in bezug auf diese versetzt ist, weist
eine Bodenplatte 83 und zwei konzentrische Seitenwände 84 auf, deren äußere dicker
als die innere ist. Die Grundplatte 5 stützt drei Säulen ab, von denen die Säulen
85 und 86 in Fig. 1 gezeigt sind. Die Säule 85 weist einen Ansatz 87 auf, der sich
in Richtung der Trommel 16 erstreckt und auf dem mit Hilfe von Schrauben 88 ein
Gehäuse 91 befestigt ist, das einen Stift 92 aufnimmt, dessen eines Ende über ein
Lager 93 in einer ringförmigen Nut 94 auf der äußeren Oberfläche der äußeren Wand
84 angeordnet ist. Das Gehäuse 91 trägt einen zweiten Stift 95, dessen Achse parallel
zu der Achse der Welle 41 liegt und dessen unteres Ende den inneren Ring eines Lagers
96 trägt, dessen äußerer Ring auf der Außenfläche der Seitenwand 84 läuft. Die Säule
86 ist zylindrisch und hohl ausgebildet und erstreckt sich zur Ober-und Unterseite
der Grundplatte 5 durch eine Bohrung 105 in der Grundplatte. Die Säule 86 nimmt
eine drehbare Welle 111 auf, deren unteres Ende mit Hilfe eines Zahnrades mit der
Ausgangswelle eines Elektromotors in Verbindung steht. Am oberen und unteren Ende
der Säule 86 liegt jeweils ein Lager 112 zur Lagerung der Welle 111. Auf das obere
Ende der Welle 111 ist ein Zahnrad 121 aufgekeilt, das mit einer Verzahnung 124
auf der äußeren Oberfläche der äußeren Seitenwand 84 kämmt. Eine nicht gezeigte
Platte, die auf der Säule 86 aufliegt, stützt zwei erste Stifte ähnlich den Stiften
92 und zwei zweite Stifte ähnlich den Stiften 95, die ent-
sprechende
Lager 93 und 96 tragen. Die drei Lagerpaare 93, 96 sind im Wink.elabstand von 1200
in bezug auf die Achse des Behälters 4 angeordnet. Lager 93 stützen den Behälter
4 ab, während sie zugleich dessen Drehung um seine Achse ermöglichen, während die
Lager 96 der Zentrierung des Behälters 4 dienen und Schwingungen unterdrücken, eine
Drehung jedoch ermöglichen.
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Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt ein Zumeßelement 3 ein erstes Gehäuseteil
131, das am oberen Ende des Stabes 18 befestigt ist, ein zweites Gehäuseteil 132,
das durch das erste Gehäuseteil 131 getragen wird und eine Bohrung 133 aufnimmt,
und eine axial verschiebbare, zylindrische Stange 134 in einer Bohrung 133 des zweiten
Gehäuseteils. Das erste Gehäuseteil 131 weist eine im wesentlichen prismatische
Form auf und ist von der Unterseite her mit einer Sackbohrung 135 versehen (Fig.
2), die das obere Ende des Stabes 18 aufnimmt. Weiterhin weist das erste Gehäuseteil
131 eine zweite Sackbohrung 136 auf, deren Achse senkrecht zu der Achse des Stabes
18 verläuft und in die ein Ansatz 137 des zweiten Gehäuseteils 132 eintritt. Von
der Oberseite her ist das erste Gehäuseteil 131 mit einer dritten Bohrung 138 versehen,
die in die zweite Bohrung 136 einmündet und deren Achse zu der Achse der Bohrung
136 senkrecht verläuft. Die dritte Bohrung 138 nimmt einen Stift 141 auf, dessen
unterer Abschnitt 142 sich teilweise in die Bohrung 136 erstreckt und in eine Ausnehmung
143 des Ansatzes 137 eintritt. Der Stift 141 erstreckt sich mit seinem Mittelbereich
144 nach oben über die Bohrung 138 hinaus und weist dort einen geringeren Durchmesser
als im unteren Abschnitt 142 auf. Ein Kopf 145 besitzt wiederum einen größeren Durchmesser
als der Mittelbereich 144. In den oberen Teil der Bohrung 138 ist eine mit Außengewinde
versehene Kappe 146 eingeschraubt, die einen Kopf 147 ausserhalb der Bohrung 138
aufweist und mit einer durchgehenden Bohrung 148 versehen ist, die einen Teil des
Mittelbe-
reichs 144 des Stiftes 141 aufnimmt. Innerhalb der Bohrung
138 liegt um den Mittelbereich 144 herum eine Feder 151, die sich an der Kappe 146
und an dem unteren Abschnitt 142 des Stiftes 141 an ihrer unteren Seite abstützt.
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Die Funktion der Feder 151 besteht darin, den Stift 141 nach unten
zu drücken, so daß sein unterer Abschnitt 142 in die Ausnehmung 143 des Ansatzes
137 eintritt. Der untere Abschnitt 142 ist im übrigen mit einem durchgehenden Schlitz
152 versehen, in den ein Stift 153 eintritt, der eine Drehung des Stiftes 141 verhindert.
Das zweite Gehäuseteil 132 ist an dem ersten Gehäuseteil 131 dadurch befestigt,
daß der Ansatz 137 in die Bohrung 136 eingeschoben wird. Der Ansatz 137 ist an der
vorderen Seite abgeschrägt, so daß er beim Einschieben den Stift 141 nach oben drückt,
bis die Ausnehmung 143 mit der Bohrung 138 fluchtet und der untere Abschnitt 142
des Stiftes 141 in die Ausnehmung eintritt.
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Von der Bodenwand des ersten Gehäuseteils 131 erstreckt sich ein prismatischer
Ansatz 155 nach unten, der eine Seitenwand aufweist, die eine Fortsetzung der Seitenwand
des Gehäuseteils 131 darstellt, in dem sich die Bohrung 136 befindet. Während der
Pulverabgabe tritt der Ansatz 155 in den entsprechenden Schlitz 73 ein, während
die Bodenwand des Gehäuseteils 131 auf der oberen Wand der Trommel 16 abgestützt
wird. Von der Wand, die durch den Bodenteil der Seitenwand des ersten Gehäuseteils
131 und die fortlaufende Seitenwand des Ansatzes 155 gebildet wird, erstrecken sich
zwei Zungen 156 in Richtung des zweiten Gehäuseteils 132. Die beiden Zungen liegen
in konvergierender, V-förmiger Anordnung. An der Seitenwand des ersten Gehäuseteils
131 unmittelbar unterhalb des oberen Endes der Zungen 156 befindet sich eine Ausnehmung
157, in die, wie später genauer erläutert werden soll, ein Teil eines ringförmigen
oberen Endes 158 einer zylindrischen Hülse 161 eintritt.
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Das zweite Gehäuseteil 132 umfaßt einen im wesentlichen
prismatischen
oberen Abschnitt 163, von dessen Seitenwand der Ansatz 137 ausgeht, der dem oberen
Teil der Seitenwand des ersten Gehäuseteils 131 gegenüberliegt. In dem erwähnten
oberen Abschnitt 163 befindet sich die zuvor ebenfalls erwähnte Bohrung 133. Das
zweite Gehäuseteil weist weiterhin einen unteren Abschnitt 164 auf, von dessen Seitenwand
zwei Zungen 165 ausgehen, die sich in Richtung des ersten Gehäuseteils 131 erstrecken.
Die beiden Zungen 165 zusammen mit den Zungen 156 des ersten Gehäuseteils 131 bilden
einen zylindrischen Hohlraum 166, der die Bohrung 133 nach unten fortsetzt. An der
Seitenwand des zweiten Gehäuseteils 132 ist weiterhin eine Ausnehmung 167 ähnlich
der Ausnehmung 157 vorgesehen, die ebenfalls zur Aufnahme des oberen Endes 158 der
Hülse 161 dient. Diese Hülse umfaßt einen oberen Abschnitt 168 innerhalb des Hohlraumes
166, einen mittleren Abschnitt 171 außerhalb des Hohlraumes 166, dessen Innen-und
Außendurchmesser kleiner als derjenige des oberen Abschnitts ist, und einen unteren
Abschnitt 172, dessen innerer Durchmesser kleiner als derjenige des mittleren Abschnitts
ist und dessen Außendurchmesser nach unten abnimmt. Zwischen den Abschnitten 168
und 171 liegt ein kurzer Zwischenabschnitt 173 innerhalb des Hohlraums 166, dessen
Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des mittleren Abschnitts 171 und dessen
Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des oberen Abschnitts 168 ist.
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Die Stange 134 umfaßt zwei verbundene, koaxiale, zylindrische Abschnitte
175 und 176. Der obere Abschnitt 175 liegt innerhalb der Bohrung 133 und dem oberen
Abschnitt 168 der Hülse 161, während der untere Abschnitt 176 in dem verbleibenden
Teil der Hülse 161 liegt. Auf dem oberen Abschnitt 175 ist ein Kopf 177 vorgesehen,
der sich außerhalb der Bohrung 133 befindet. Am unteren Ende verläuft ein Schlitz
178 senkrecht zu der Achse des unteren Abschnitts 175. Die untere Oberfläche des
Kopfes 177 ist flach, und die obere Oberfläche ist halbkugelförmig ausgebildet.
Der
Schlitz 178 begrenzt ein zylindrisches Endstück 181, das koaxial
zu dem Abschnitt 175 liegt und mit einem radialen Schlitz 182 versehen ist. Der
untere Abschnitt 176 weist ein halbkreisförmiges oberes Endstück 183 auf, das in
dem Schlitz 178 liegt, während ein kleinerer zylindrischer Teil 184 in den Schlitz
182 eintritt. Ein zylindrischer Abschnitt 185 befindet sich innerhalb der Hülse
168 in deren unteren Bereichen 168,173 und 171, und ein unterer zylindrischer Abschnitt
186 liegt in den unteren Abschnitten 171 und 172. Der Abschnitt 186 weist einen
kleineren Durchmesser als der Abschnitt 185 auf. Das untere Ende 187 des Abschnitts
176 ist kürzer und etwas größer im Durchmesser als der Abschnitt 186. Die Bohrung
133 im Bereich des Abschnitts 175 der Stange 134 nimmt drei koaxiale Hülsen 188,
191 und 192 auf, die hintereinander in der Bohrung 133 angeordnet sind. Die Hülsen
188 und 192 befinden sich im oberen und unteren Bereich und bestehen aus Metall,
während die Hülse 191 in der Mitte in Höhe des Ansatzes 137 liegt und vorzugsweise
aus Kunststoff hergestellt ist. Im Bereich der Längsachse des Ansatzes 137 weist
dieser eine durchgehende Bohrung 193 auf, die mit einer radialen Bohrung 194 dem
Abschnitt 163 des zweiten Gehäuseteils 132 fluchtet. Die Bohrung 194 und ein Teil
der Bohrung 193 nehmen eine Feder 195 auf, die zwischen der Hülse 191 und einem
Gewindestift 196 eingespannt ist, der in den Gewindebereich der Bohrung 193 eingeschraubt
ist. Die Hülsen 188 und 192 dienen zur Zentrierung der Stange 134, während die Hülse
191 mit Hilfe der Feder 195 sicherstellt, daß die Stange 134 und folglich das ganze
Zumeßelement 3 dem Stab 18 folgt, wenn dies nicht durch externe Einwirkung verhindert
wird, auf die später eingegangen werden soll.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, stützt die Säule 85 eine Platte 201 ab,
die parallel zur Grundplatte 5 verläuft und zwei gelenkig verbundene Abschnitte
202 und 203 umfaßt, von denen der Abschnitt 202 in einem Stück mit der Säule 85
ver-
bunden ist und der Abschnitt 203 um seine Scharnierachse in
bezug auf den Abschnitt 202 schwenkbar ist. Der Abschnitt 203 trägt eine Kupplung
326, die axial zu der Trommel 16 liegt und drehbar sowie axial verschiebbar ist.
Die Kupplung 326 stützt zwei Kurvenbahnen 337 und 355 ab, die einen Kreisbogen beschreiben
(Fig. 4). Die Kurvenbahn 355 weist einen Ansatz 359 auf, der eine leicht nach oben
gewölbte Kontur besitzt. Während des Betriebes wirkt der obere Bereich der Kurvenbahn
337 mit einem unteren Bereich des Kopfes 177 der Stange 134 zusammen, während der
halbkreisförmige obere Teil des Kopfes 177 mit der unteren Kontur der Kurvenbahn
355 in Eingriff tritt. Der Abschnitt 203 stützt ebenfalls zwei zylindrische Elemente
208 und 272 ab, deren untere Enden 212 und 274 Stifte 251,278 tragen.
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Die Stifte nehmen freilaufende Kegelräder 213,275 auf, die vorzugsweise
aus Kunststoff bestehen und mit dem Kopf 177 zur Verschiebung der Stange 134 zusammenwirken.
Der Vorgang des Abziehens einer vorgegebenen Pulvermenge von dem sich drehenden
Behälter 4 und des Ablagerns dieser Pulvermenge in dem Behälter 2 umfaßt folgende
Schritte: - Eine erste Stufe, in der das Zumeßelement 3 durch den Stab 18 in der
Trommel 16 gedreht und nach unten verschoben wird, so daß der untere Abschnitt 172
der Hülse 161 und der Abschnitt 186 der Stange 134 in den Behälter 4 mit der selben
Geschwindigkeit eintreten, bis das untere Ende 187 der Stange 134 die Oberfläche
der Pulverschicht berührt; - eine zweite Stufe, in der die axiale Verschiebung der
Stange 134 blockiert wird durch Eingriff des Kopfes 177 und der Kurvenbahn 137,
die Stange 134 mit ihrem unteren Ende 187 in Berührung mit der Oberseite der Pulverschicht
bleibt und der untere Abschnitt 172 der Hülse 161 in das Pulver absinkt und eine
innere Zumeßkammer vorgegebener Höhe bildet;
- eine dritte Stufe,
in der, sobald die Zumeßkammer gebildet worden ist, der Eingriff zwischen dem Kopf
177 der Stange 134 und des unteren Teils der Kurvenbahn 355 bewirkt, daß die Stange
134 mit der selben Geschwindigkeit wie die Hülse 161 nach unten gleitet; - eine
vierte Stufe, in der die Axialverschiebung des unteren Endes der Hülse 161 blockiert
wird bei Erreichen des Bodens des Behälters 4, während der Eingriff zwischen dem
Kopf 177 auf der Stange 134 und dem Kegelrad 213 ermöglicht, daß die Stange 134
weiter abwärts gleitet, so daß die Höhe der Zumeßkammer verringert wird und die
Menge des aufgenommenen Pulvers komprimiert wird; - eine fünfte Stufe, in der das
gesamte Zumeßelement 3 aufwärts verschoben wird, so daß die Hülse 161 und die Stange
134 den Behälter 4 verlassen; - eine sechste Stufe, in der das Zumeßelement 3 innerhalb
des Raumes, der durch die innere Seitenwand 84 des Behälters 4 begrenzt wird, nach
unten gleitet, so daß der Ansatz 155 des Gehäuseteils 131 den jeweiligen Schlitz
73 der Trommel 16 erfaßt und die untere Wand des ersten Gehäuseteils 131 auf dem
oberen Ende der Trommel 16 aufliegt; in dieser Stellung befindet sich der Abschnitt
172 der Hülse 161 über dem Behälter 2; - eine siebente Stufe, in der die axiale
Verschiebung der Hülse 161 unterbrochen wird und der Eingriff zwischen dem Kopf
177 der Stange 134 und dem Kegelrad 275 bewirkt, daß die Stange 134 nach unten verschoben
wird, bis ihr unteres Ende 187 aus der Hülse 161 austritt, so daß die entnommene
Pulvermenge in den Behälter 2 ausgestoßen wird; und - eine achte Stufe, in der das
Zumeßelement 3 zunächst aufwärts und dann abwärts verschoben wird, so daß die Hülse
161
und die Stange 134 in den Behälter 4 zur weiteren Entnahme
von Pulver eintreten.
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Während der zweiten Stufe, d.h. während der Bildung der Meßkammer,
wird diese gleichzeitig mit Pulver aus dem Behälter 4 gefüllt. Während der dritten
und vierten Stufe kann eine Zwischenstufe vorgesehen sein, in der die Stange 134
etwas schneller nach unten verschoben wird als die Hülse 161, so daß die Meßkammer
geringfügig zur Entfernung von gefangener Luft und Gewährleistung der Aufnahme einer
homogenen Pulvermenge verkleinert wird. Der Zweck des Zusammendrückens in der vierten
Stufe besteht darin, eine Reibung zwischen dem Pulver und den Seitenwänden der Meßkammer
herzustellen, so daß ein Herausfallen des Pulvers verhindert wird, wenn der Behälter
4 durch die Hülse 161 verlassen wird. Eine weitere Funktion des Zusammendrückens
besteht in der Reduzierung des Volumens des entnommenen Pulvers, so daß verhältnismäßig
kleine Behälter 2 verwendet werden können.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist die Kurvenbahn 25 einen ersten, schräg
abwärts verlaufenden Abschnitt 385 auf, der der ersten Stufe entspricht, in der
die Hülse 141 und die Stange 134 mit der selben Geschwindigkeit abwärts gleiten,
sowie der zweiten Stufe, in der die Hülse 161 weiter abwärts gleitet, die Stange
134 dagegen durch die Kurvenbahn 337 festgehalten wird, und zugleich der dritten
Stufe, in der mit Hilfe der Kurvenbahn 355 die Stange 134 mit der selben Geschwindigkeit
abwärts gleitet wie die Hülse 161. Weiterhin weist die Kurvenbahn 25 anschließend
einen zweiten, waagerechten Abschnitt 386 auf, der der vierten Stufe entspricht,
in der die Hülse 161 in Axialrichtung festgehalten wird, während das Kegelrad 213
die Stange abwärts zum Zusammendrücken des Pulvers in der Meßkammer verschiebt.
Anschließend folgt ein dritter, schrägt ansteigender Abschnitt 387 der Kurvenbahn
25, der
der fünften Stufe entspricht, in der der Behälter 4 durch
die Hülse 161 verlassen ist. In einem vierten, schräg abwärts verlaufenden Abschnitt
388 der Kurvenbahn folgt die sechste Stufe, in der die Hülse 161, die den Behälter
4 verlassen hat, abwärts gleitet und das Pulver aus der Meßkammer ausstößt. Anschließend
an den Abschnitt 388 der Kurvenbahn 25 folgt ein waagerechter Abschnitt 391 entsprechend
der siebenten Stufe, in der die Hülse 161 in Axialrichtung festgehalten wird und
das Kegelrad 225 die Stange 134 abwärts verschiebt, so daß das Pulver aus der Meßkammer
in den Behälter 2 abgegeben wird. Schließlich ist ein sechster, schräg aufsteigender
Abschnitt 392 vorgesehen, der der achten Stufe entspricht, in der das gesamte Zumeßelement
3 für den Beginn eines neuen Zyklus angehoben wird.
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Im Hinblick auf Fig. 1 und 2 sollte beachtet werden, daß die Trommel
16 und der Behälter 4 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um ihre jeweiligen
Achsen umlaufen. Daher ist es sehr unwahrscheinlich, daß bei längerem Betrieb die
Hülse 161 wiederholt bei der Entnahme am selben Punkt des Behälters 4 absinkt.
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Das zweite Gehäuseteil 132 gemäß Fig. 3 kann in einfacher Weise von
dem ersten Gehäuse 131 gelöst werden. Es ist lediglich erforderlich, den Ansatz
137 aus der Bohrung 136 herauszuziehen und gleichzeitig den Stift 141 nach oben
zu bewegen. In diesem Falle drückt die Feder 195 die Hülse 191, die aus verschleißfestem
Kunststoff besteht, gegen den Abschnitt 175 der Stange 134, so daß diese, wenn sie
durch die Kurvenbahn 337 freigegeben wird, nicht herabfällt, sondern ihre Position
innerhalb der Bohrung 133 beibehält.
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Die Stange 134 besteht aus zwei Abschnitten 175 und 176, zwischen
denen ein Spiel möglich ist, so daß eine begrenzte Drehung des Abschnitts 176 entlang
dem unteren Ende des Abschnitts 175 erfolgen kann. Diese Drehung ermöglicht eine
Zentrierung des unteren Abschnitts 176 innerhalb der
Hülse 161,
so daß ein Verschleiß an den Seitenflächen verhindert wird, der bei einer aus einem
Stück bestehenden Stange eintreten könnte. Ein axiales Spiel zwischen den Abschnitten
175 und 176 der Stange 134 ist allerdings nicht vorgesehen.
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Entsprechend der Größe des Behälters 2 ist es möglich, mit dem selben
oberen Abschnitt 175 unterschiedliche untere Abschnitte 176 und Hülsen 161 zu kombinieren.
Die Wellen 41 und 111 können entweder mit der selben Ausgangswelle eines Elektromotors
oder mit zwei unterschiedlichen Ausgangswellen des selben Motors verbunden sein.
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Wie bereits erwähnt wurde, trägt die Vorrichtung eine Kette 66 von
Behältern 2, jedoch kann sie auch eine Kette von Einrichtungen zur Aufnahme der
Deckel der Behälter 2 aufweisen. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung 1 eine erste
Einrichtung zum Trennen der Deckel von den Behältern 2 und eine zweite Einrichtung
zum Aufsetzen der Deckel auf die Behälter 2 umfassen.
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Die wesentlichen Vorteile der Erfindung dürften sich aus der obigen
Beschreibung ergeben.
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Das Zumeßelement 3 kann in einfacher Weise hergestellt und montiert
werden und ermöglicht es, den unteren Abschnitt 176 der Stange 134 zur Anpassung
an unterschiedliche Größen der Behälter 2 auszuwechseln. Ein axiales Spiel zwischen
den Abschnitten 175 und 176 der Stange 134 existiert nicht, während ein begrenztes
Spiel zwischen dem unteren Abschnitt 176 und dem oberen Abschnitt 175 in Drehrichtung
möglich ist. Dadurch kann sich der untere Abschnitt innerhalb der Hülse 161 zentrieren,
so daß Verschleiß der seitlichen Flächen bei Berührung mit den Innenflächen der
Hülse 161 verhindert wird. Da die Achse der Stange 134 parallel zu derjenigen des
entsprechenden Stabes 18 verläuft und die
Stange im oberen Bereich
des Stabes liegt, kann ein Spiel zwischen dem Stab 18 und dem Zumeßelement 3, das
zu Unterschieden zwischen den Zumeßkammern der einzelnen Zumeßelemente 3 führen
könnte, verringert. Angesichts der Gestaltung des Zumeßelements 3 ist ausgeschlossen,
daß Öl in den Behälter 4 tropft. Wie bereits angegeben wurde, wird auf den Kopf
177 der Stange 134 durch Berührung mit den Kegelrädern 213 und 275 und den Kurvenbahnen
337 und 355 eingewirkt. Die Herstellung dieser Elemente ist einfacher als die Herstellung
einer einzelnen, zusammenhängenden Kurvenbahn, bei der es schwierig wäre, die Höhe
der Meßkammer und den Druck zum Zusammendrücken des Pulvers innerhalb der Kammer
einzustellen. Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung wirksamer und zuverlässiger
als vergleichbare, herkömmliche Vorrichtungen, und zwar sowohl hinsichtlich der
Austauschbarkeit der Teile als auch hinsichtlich des Wartungsaufwandes.
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Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Vorrichtung 1 eine Reihe
von Abwandlungen ermöglicht. Zur Einwirkung auf die Stange 134 von außen können
unterschiedliche Einrichtungen verwendet werden und zur Bildung der Meßkammer sowie
zum Zusammendrücken und Ausstoßen des in der Meßkammer enthaltenen Pulvers dienen.
Beispielsweise können anstelle der Kegelräder 213 und 275 und der Kurvenbahnen 337
und 355 zusammenhängende Kurvenbahnen verwendet werden, die aus einzelnen, einstellbaren
Sektoren bestehen. Die Behälter 2 können eine unterschiedliche Form und Größe besitzen
und aus unterschiedlichem Material bestehen. Anstelle der Kette 66 kann die Vorrichtung
1 mit einem anderen System zur Abstützung der Behälter 2 versehen sein. Beispielsweise
kann ein Förderband verwendet werden, oder auch eine Anzahl von Trägern zur Aufnahme
der Behälter 2 und der zugehörigen Deckel. Es kann auch ein Unterdruck entlang einer
Reihe von Kanälen für die einzelnen Behälter 2 erzeugt werden.
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Auf diese Weise können die Behälter 2 über der Mündung des
jeweiligen
Kanals gehalten werden, bis das Pulver in den Behälter 2 ausgestoßen ist und der
Behälter durch eine Vorrichtung abgeführt wird. In der Zwischenstufe zwischen der
dritten und vierten Stufe kann ein weiteres Kegelrad oder eine weitere Kurvenbahn
vorgesehen sein. Der Kopf 177 der Stange 134 kann eine andere Form aufweisen. Beispielsweise
kann die untere Oberfläche des Kopfes 177 ebenfalls halbkugelförmig oder kegelförmig
ausgebildet sein.
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Der obere Teil der Kurvenbahn 337 muß selbstverständlich der Form
des Kopfes 177 der Stange 134 angepaßt sein.
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Schließlich kann die Trommel 16 im oberen Bereich der Vorrichtung
1 angeordnet sein. In diesem Falle würde der Stab 18 das Zumeßelement 3 weiterhin
mit einer zur Achse des Stabes parallelen Achse der Stange 134 tragen. Die Anzahl
der Zumeßelemente 3 kann geändert werden.
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