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Dosier- und Abfüllvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Dosieren und Abfüllen von zähflüssigen, teigigen oder knetbaren Stoffen, bei
welcher das zu dosierende Gut, beispielsweise Schmierseife, Marmelade.
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Öle, Fette, Pasten usw., dem Dosierraum unter Druck zum Beispiel durch
Förderschnecken zugeführt wird, und hat im wesentlichen solche Dosiervorrichtungen
zum Gegenstand, bei welchen der Dosierraum durch den Kolbenhub oder den Al>-stand
zweier innerhalb eines Zylinders hin und her verschiebbarer Kolben bestimmt wird.
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Bei den bekannten Vorrichtungen mit in einem Zylinder hin und her
gehenden Dosierkolben liegen die Füll- und Entleerungsöffnung des Dosierraumes im
Dosierzylinder sich nicht 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 Verschiebung des Dosierzylinders
oder, falls letzterer feststehend angeordnet ist, durch Parallelverschiebung der
beiden Kolben innerhalb des Zylinders aus dem Bereich der Füllstellung in den Bereich
der Entleerungsstellung und umgekehrt übergeführt werden muß. Die seitliche Anordnung
der Entleerungsöffnung in bezug auf die Füllöffnung war bisher erforderlich, um
durch die Relativverschiebung zwischen Zylinder und Kolben den Dosierraum von der
Füllstellung in die Entleerungsstellung und umgekehrt bringen zu können.
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Die Zeit, welche erforderlich ist, um das zu
dosierende
Gut mit oder ohne die zusätzliche Saug-oder Druckwirkung des oder der Dosierkolben
in den Dosierraum und aus diesem in das Abfüllgefäß, Behälter oder bei knetbarem
Gut in den Verpackungsraum oder -form zu fördern, wird durch die zweimalige Verschiebung
des Dosierraumes von der Füll- in die Entleerungsstellung und von dieser wieder
in die Füllstellung unverhältnismäßig stark verlängert, +as nicht nur lästig ist,
sondern auch die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Dosiereinrichtung sehr herabsetzt.
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Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht auch
darin, daß in der ganzen Zeit; in welcher der Dosierraum in die Entleerungsstellung
übergeführt und nach erfolgter Entleerung wieder in die Füllstellung zurückgefuhrt
wird, der Förderschneckenantrieb stillgesetzt bzw. die Druckfülleitung abgestellt
und, wenn der Dosierraunv wieder in die Füllstellung zurückgekehrt ist, die Zufuhr
zum Dosierraum wieder angestellt werden muB. Dieser intermittierende Betrieb erfordert
eine verwickelte teure Einrichtung und hat einen starken Kraftverbrauch zur Folge.
Die Maschine hat einen sehr unruhigen Gang, wodurch nicht nur das Füllgut leidet,
sondern die Vorrichtung auch einem großen Verschleiß unterworfen ist.
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Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten werden mit der Erfindung
dadurch beseitigt, daß im Dosierzylinder zwei durch eine Schrägwand voneinander
getrennte Dosierräume vorgesehen sind, die durch Drehen des Dosierzylinders um seine
Mittelachse abwechselnd auf Füllen und Entleeren geschaltet werden. Hierdurch werden
die beiden getrennten Dosierräume durch je eine Offnung abwechselnd mit dem Aufgabebehälter
und der Abfüllform, bzw. einem zu dieser führenden Stutzen in Verbindung gebracht
und durch je einen Saug- oder Druckkolben gefüllt und entleert.
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Diese Ausführung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß nicht nur
der durch die Hinundherverschiebung des Dosierraumes bisher unvermeidliche Zeitverlust
ausgemerzt ist, sondern auch ein großer Zeitgewinn dadurch erzielt wird, daß infolge
des Vorhandenseins zweier Dosierräume sich der eine jedesmal füllt, wenn sich der
andere entleert.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß bei dem
nur ein Minimum an Zeit erfordernden Umschaltvorgang die Zufuhr des Füllgutes zu
dem Dosierzylinder nicht mehr durch Abschalten der Zufuhrleitung oder des Förderschneckenantriebes
unterbrochen zu werden braucht.
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Um Rückschläge oder Stöße im Augenblick der vollständigen Füllung
eines Dosierraumes und des nachfolgenden Umschaltens auf die Dosiereinrichtung zu
vermeiden, wird gemäß der Erfindung an der Zuführungsdruckleitung oder an dem Auslauf
des Aufgabebehälters zusätzlich ein unter Federdruck stehender Kolbenzylinder angeordnet,
in welchem beim Umschalten des Dosierzylinders vorübergehend das Füllgut ausweichen
kann. Der im Augenblick der Füllung eines Dosierraumes in der Zuführungsleitung
oder dem Aufgabebehälterauslauf entstehende Druckanstieg kann vorteilhaft zur Umschaltung
des Dosierzylinders ausgenutzt werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I eine gemäß der Erfindung ausgestaltete Dosiervorrichtung
mit Förderschneckenantrieb in einem senkrechten Längsschnitt, Abb. 2 den Gegenstand
der Abb. 1 in einem waagerechten Querschnitt und Abb. 3 bis 5 je einen senkrechten
Querschnitt durch den Dosierzylinder in drei verschiedenen Phasen des Füll- und
Entleerungsvorganges.
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In der Zeichnung ist mit I der Aufgabebehälter bezeichnet, in welchem
das halbflüssige oder knetbare Gut eingehracht und mittels der Förderschnecken 2,
3 mit Rechts- und Linksgewinde durch den Aufgabebehälterauslauf 4 dem Dosierzylinder
5 über ein Zwischenstück 6 zugeführt wird. Der Aufgabebehälterauslauf 4 kann waagerecht,
schräg oder senkrecht in bezug auf den Dosierzylinder angeordnet oder auch bei flüssigem
Gut durch eine an den Dosierzylinder 5 angeschlossene Druckleitung ersetzt sein.
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Der Dosierzylinder 5 ist mit zwei gegenüberliegenden Öffnungen 7,
8 versehen, die voneinander durch eine Schrägwand g getrennt sind. Durch diese Schrägwand
wird der Dosierzylinder 5 in zwei Räume IO, 1 1 unterteilt, welche auf entgegengesetzten
Seiten der Querwand g durch je einen Kolben I2, I3 begrenzt werden und die Dosierräume
bilden.
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An dem Zwischenstück 6 ist ein Zylinder 14 angeordnet, in welchem
ein unter der Wirkung der Feder I7 stehender Kolben 15 bei einem im Aufgabebehälterauslauf
bzw. in dem Zwischenstück 6 entstehenden Druckanstieg nach außen verschoben wird,
so daß bei gefülltem Dosierraum IO, II das noch geförderte Gut in den Zylinder 14
ausweichen kann. Dies hat den Vorteil, daß der Schneckenantrieb in dem Augenblick,
in welchem der jeweils an den Aufgabebehälter angeschlossene Dosierraum gefüllt
ist und der Dosierzylinder umgeschaltet wird, nicht abgestellt zu werden braucht.
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Am Ende der Koll>enstange I6 ist ein Pfeil I8 angeordnet, welcher
auf einer Skala 19 spielt. Auf diese Weise kann die Größe des Kolbenhubes ständig
beobachtet werden. An der Bewegung bzw. dem Hub des Ausweichkolbens kann das ordnungsmäßige
Funktionieren der gesamten Dosiereinrichtung kontrolliert werden. Beispielsweise
würde bei eintretendem Materialmangel oder bei zu langsamem Lauf der Förderschnecken
der Ausweichkolben in seiner Anfangsstellung beharren bzw. sich nur geringfügig
anheben, während der zu schnelle Umlauf der Förderschnecken an dem übernormalen
Hub des Kolbens zu erkennen ist. In allen diesen Fällen kann dann in Abhängigkeit
vom Ausschlag der Kolbenstange der Antrieb der Förderschnecke automatisch stillgesetzt
bzw. die Drehzahl der Schnecken beschleunigt oder verlangsamt werden.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das in
den Aufgabebehälter 1 einge-
brachte Gut wird mittels der ständig
umlaufenden Förderschnecken 2, 3 durch den Aufgabebehälterauslauf 4 und das Zwischenstück
6 dem Dosierzylinder 5 zugeführt und tritt durch die Zylinderöffnung 7 in den Raum
zwischen Schrägwand g und Kolben I2, der sich in diesem Augenblick in der in Abb.4
gezeigten inneren Endstellung befindet. Beim Füllen des rechten Dosierraumes 1 1
wird der Kolben I2 durch den in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb mittels
Mitnehmerarm 20, der um die Achse 22 hin und her schwingbar ist, mitgenommen und
in seine äußere Endstellung (vgl. Abb. 5) gebracht, wobei er eine saugende Wirkung
auf das aus dem Aufgabebehälter kommende Gut ausübt. Der durch einen verstellbaren
Anschlag 24 begrenzte Kolbenausschlag hat in dieser Endstellung den rechten Dosierraum
1 1 so weit geöffnet, daß das zu dosierende Gut im Übermaß im Raum II vorhanden
ist. Während dieses Füllvorganges auf der rechten Zylinderseite vollzieht sich der
umgekehrte, der der Entleerung dienende Vorgang auf der linken Zylinderseite.
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Bei Beginn des Entleerungsvorganges auf der linken Zylinderseite
(vgl.Abb.4) steht der Kolben I3 in seiner äußeren Hubstellung, welche durch den
verstellbaren Anschlag 25 begrenzt wird. Durch den um die Achse 23 schwenkbaren
Mitnehmerarm 21 wird der Kolben I3 nach rechts bewegt und drückt dabei das in dem
Dosierraum 10 aufgespeicherte Gut durch dieZylinderöffnung8 in denEntleerungsstutzen
26, wobei die Menge des sich aus dem Dosierraum entleerenden Gutes 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.
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Nachdem die Füllung auf der rechten und die Entleerung auf der linken
Zylinderseite stattgefunden hat und sich die beiden Kolben I2, I3 in der in Abb.
5 dargestellten Stellung befinden, erfolgt die Umschaltung durch eine axiale Drehung
des Dosierzylinders 5 um800, wobei die in Abb. 3 dargestellte Schaltstellung erreicht
wird.
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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 Entleerungsvorgang auf der
anderen Zylinderseite entspricht. Eine Leerlaufarbeit findet somit nicht mehr statt,
so daß mit der Erfindung die Leistung derartiger Dosiervorrichtungen vervielfältigt
werden kann.
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PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von zähflüssigen,
teigigen oder knetbaren Stoffen, bei welcher das zu dosierende Gut aus dem Aufgabebehälter
dem Dosierraum unter Druck, zum Beispiel mittels Förderschnecken, und mit oder ohne
gleichzeitige Saugwirkung des Dosierkolbens im Übermaß zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß im Dosierzylinder (5) zwei durch eine gemeinsame Schrägwand (g) voneinander
getrennte Dosierräume (Io, I I) vorgesehen sind, die durch Drehen des Dosierzylinders
abwechselnd auf Füllen und Entleeren geschaltet werden.