DE3115895A1

DE3115895A1 - Vorrichtung zum gewichtsmaessigen dosieren von stueckigen waren

Info

Publication number: DE3115895A1
Application number: DE19813115895
Authority: DE
Inventors: Gunnar Christian 5230 Odense Petersen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1981-04-21
Publication date: 1982-03-04
Also published as: IT8121390A0; GB2075696A; IT1168123B; DK182380A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gewichtsmässigen Dosieren von stückigen Waren, welche einen Förderer, eine unter dem Austrittende des Förderers angeordnete Waagschale, die automatisch entleert wird, wenn sie eine vorgegebene Dosiermenge enthält, sowie Mittel zum Reduzieren der Liefermenge des Förderers umfasst, wenn die Waagschale einen vorgegebenen Bruchteil der Dosiermenge enthält.

Eine derartige Vorrichtung kann in Verbindung mit einer automatischen oder halbautomatischen Verpakkungsmasphine Anwendung finden, zu der die sukzessiv abgewogenen Warenmengen von der Waagschale überführt werden. Die Reduktion der vom Förderer gelieferten Menge in der abschliessenden Phase des Füllens der Waagschale ermoglicht es, eine Feindosierung vorzunehmen, die eine minimale Abweichung der Gewichte der einzelnen Dosiermengen sicherstellt, und gleichzeitig die Leistung der Verpackungsmaschine maximal auszunutzen, da die Waren während des grössten Teiles des Vorganges zum Füllen der Waagschale mit relativ hoher Geschwindigkeit und bei der abschliessenden Feindosierung mit reduzierter Geschwindigkeit in die Waagschale überführt werden.

Aus der DE-AS Nr. 25 26 397 ist eine Vorrichtung der erwähnten Art bekannt geworden, bei der der Förderer in zwei unabhängig voneinander angetriebene und verschieden breite Abschnitte unterteilt ist. Während des ersten Teiles des Vorgangs zum Füllen der Waagschale laufen beide Förderer, und sobald die Waagschale den vorgegebenen Bruchteil der Dosiermenge enthält, wird der breite Abschnitt des Förderers angehalten, so dass nur noch der schmale Abschnitt des Förderers die Waagschale mit Waren beschickt. Gleichzeitig wird die Zufuhr von Waren zum Förderer reduziert, und zwar dadurch, dass ein vorgeschalteter Speiseförderer von einer ersten Stellung, in

der er nur den bereits erwähnten Förderer beliefert, in eine zweite Stellung umgeschaltet wird, in welcher er auch einem damit parallel geschalteten und identischen zweiten Förderer und durch diesen einer zweiten Waagschale Waren zuführt. Wenn die Feindosierung in der ersten Waagschale beendet ist, wird der Speiseforderer in eine dritte Stellung umgeschaltet, in der er nur den zweiten Förderer mit Waren beliefert.

Diese bekannte Vorrichtung ist kompliziert und entsprechend kostspielig, da ihre Funktion dadurch bedingt ist, dass zum Abwiegen zwei automatisch wirkende Waagschajen mit zugehörigen Steuersystemen fur das dauernde Umschalten des Speiseforderers und den intermittierenden Betrieb der beiden parallel geschalteten Förderer vorgesehen sind. Die vielen beweglichen Teile der Vorrichtung sind Verschleiss ausgesetzt und bringen die Gefahr des Auftretens von Betriebsstörungen mit sich, die die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung herabsetzen. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer querverlaufende Taschen hat, die jeweils so bemessen sind, dass in ihnen eine Mehrzahl von Waren nebeneinanderliegen kann, und dass die Mittel zum Reduzieren der Liefermenge des Förderers von einem quer über einem Teil der Breite des Förderers zwischen dessen Austrittende und der Waagschale angeordneten, oben offenen Behälter mit einem Boden gebildet werden, der mit Hilfe eines Steuersignals von der Waagschale geschlossen wird, wenn diese den genannten Bruchteil der Dosiermenge enthält, und geöffnet wird, wenn die Waagschale entleert ist.

Mit einer derartig ausgebildeten Vorrichtung kann man in etwa die gleiche Leistungsfähigkeit erreichen, wie sie die vorher erwähnte, bekannte Vorrichtung hat, aber mit nur einer Waagschale und nur einem Förderer, der kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwin-

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digkeit laufen kann, so dass die Vorrichtung wesentlich einfacher, betriebssicherer und kostengünstiger wird. Die Waren, die nach dem Schliessen des Behälterbodens von dem entsprechenden Bereich der Breitenausdehnung des Förderers angeliefert werden, werden vom Behälter aufgefangen, so dass das Oberführen der Waren in die Waagschale danach nur noch vom übrigen Teil der Breitenausdehnung des Forderers aus erfolgt. Wenn sich der Behälterboden dann nach dem Entleeren der Waagschale wieder offnet, fallen die vorübergehend im Behälter gespeicherten Waren in die- Waagschale hinab, die somit einen wesentlichen TeiJ der Warenmenge, die im Zuge des nächsten Arbeit sganges abgewogen werden soll, auf einmal erhält. Man erzielt somit mit Hilfe des einfachen Behälters mit einem entsprechend unkomplizierten Steuer- und Antriebsmechanismus gleichzeitig die gewünschte Feindosierung in der abschliessenden Phase jedes Wiegevorgangs und eine "Vordosierung" vor der einleitenden Phase des nächsten Wiegevorganges.

Bei einer zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Behälter eine Schale mit einer Bodenwand und einer auf der vom Förderer abgekehrten Seite befindlichen Rückwand, und diese Schale ist um eine waagerechte Achse schwenkbar zwischen einer Sperrstellung, in der sich ihre Bodenwand bis über die Waagschale erstreckt und in Richtung Rückwand geneigt ist, und einer weggeschwenkten Freigabestellung, in der die Bodenwand in Richtung Waagschale geneigt ist. Dadurch lässt sich der Behälter mit einem geeignet grossen Volumen ausbilden, ohne in lotrechter Richtung erheblichen Platz zu beanspruchen.

Es sei bemerkt, dass aus der US-PS Nr. 3.241.625 eine Vorrichtung zum gewichtsmässigen Dosieren bekannt geworden ist, bei der eine ähnliche schwenkbare Schale, die sich über die gesamte Breite des Förderers erstreckt,

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zwischen dem Austrittende des Förderers und einer darunter befindlichen Waagschale angebracht ist. Bei dieser Vorrichtung wird der Forderer jedoch intermittierend angetrieben, und zwar wird er jedesmal angehalten, wenn die Waagschale die volle Dosiermenge enthält. Es erfolgt somit keine abschliessende Feindosierung, und die Schale dient allein zum Auffangen von Waren, die auf Grund ihrer eigenen Inertie und/oder weil der Förderer nicht augenblicklich anhält, wenn die Waagschale das Signal dazu gibt, über das Austrittende des Förderers hinausfallen.

Die Schale kann durch ein Gestänge mit einer Klappe gekoppelt sein, die gegensinnig zur Schwenkung der Schale um eine zweite, dicht am Austrittende des Förderers liegende, waagerechte Achse geschwenkt wird und deren untere Kante dicht an der Vorderkante des Schalenbodens entlang verläuft, wenn sich die Schale in ihrer Sperrstellung befindet. Dadurch wird die erforderliche Schwenkung der Behälterschale zwischen ihren Extremstellungen reduziert, da die schwenkbare Klappe bei sich in Sperrstellung befindlicher Schale einen Teil der Fallbahn vom Förderer in die Waagschale versperrt. In ihrer Freigabestellung kann die Klappe zusätzlich als Rutsche zum Hinableiten von Waren aus dem betreffenden Bereich der Breite des Förderers in die Waagschale wirken. Quer über dem restlichen Teil der Breitenausdehnung des Förderers können Sperrmittel vorgesehen sein, die die Fallbahn der Waren zwischen dem Förderer und der Waagschale während des Entleerens der Waagschale blockieren und nach beendetem Entleeren wieder freigeben können. Dadurch wird gesichert, dass Waren, die während des Entleerens der Waagschale vom betreffenden Abschnitt der Breitenausdehnung des Förderers abgegeben werden, aufgehalten werden und erst während des nächsten Dosierungsvorgangs in die Waagschale hinabfallen können. Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme

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auf die schematische Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemSssen Vorrichtung und Fig. 2 eine in der durch den Pfeil II in Fig. 1 angegebenen Richtung gesehene Ansicht der Vorrichtung.

Am Gestell 1 der Vorrichtung, dessen Aufbau nicht im einzelnen wiedergegeben ist, ist ein schräg nach oben gerichteter Förderer 2 montiert, der aus zwei parallelen endlosen Ketten 3 besteht, zwischen denen mit gleich grossen Abständen voneinander waagerechte Mitnehmer 4 befestigt sind. Jede Kette 3 ist am oberen und unteren Ende des,'Förderers über nicht eingezeichnete Kettenräder geführt; Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, bewegt sich der obere Trumi des Förderers 2 in der durch einen Pfeil in Fig. 1 angegebenen Richtung, unter diesem Teil des Förderers ist ein stationäres Blech 5 angeordnet, und unmittelbar neben den Enden der Mitnehmer k sind nicht eingezeichnete, stationäre Seitenschienen angebracht, so dass zwischen den sukzessiven Mitnehmern 4> dem Blech 5 und den Seitenschienen eine Reihe von Taschen 6 zum Fördern von nicht eingezeichneten Waren zum oberen Austrittende des Förderers entstehen. Die Breite des Förderers zwischen den beiden genannten Seitenschienen ist derartig gewählt, dass in jeder Tasche eine Mehrzahl der betreffenden Waren nebeneinander Platz hat.

Unter dem oberen Austrittende des Förderers 2 ist eine Waagschale 7 zum automatischen Dosieren der vom Förderer gelieferten Waren auf bekannte Weise aufgehängt und mit Hilfe einer Feder oder eines Gewichtes ausbalanciert, die bzw. das der gewünschten Dosiermenge entsprechend eingestellt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Boden der Waagschale 7 von zwei Klappen β gebildet, die jeweils um eine querverlaufende Achse 9 schwenkbar sind. Wenn die Waagschale die eingestellte Menge Waren enthält, werden ihre Bodenklappen β weggeschwenkt und

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geben die Waren zur weiteren Verarbeitung, z.B. durch eine Verpackungsmaschine, frei. Nachdem sich die Waagschale entleert hat, werden die Klappen S auf bekannte Weise zurückgeschwenkt und schliessen dadurch den Boden der Waagschale.

Eine generell mit 10 bezeichnete Schale ist schwenkbar am Gestell 1 aufgehängt mit Hilfe einer waagerechten Welle 11, die über dem vom Förderer 2 abgekehrten Teil des Querschnitts der Waagschale 7 angeordnet ist. Die Schale 10 hat die Form einer Schublade mit zwei parallelen Seitenwänden 12, einer Bodenwand 13 und einer Rückwand/14 an dem vom Förderer abgekehrten Ende. Die Schale 10 ist um die Welle 11 aus ihrer mit durchgezogenen Linien in Fig. 1 wiedergegebenen Freigabestellung in die mit strichpunktierten Linien gezeichnete Sperrstellung schwenkbar mit Hilfe eines Fluidzylinders 15, dessen Gehäuse an das Gestell 1 angelenkt ist und dessen Kolbenstange an eine der Seitenwände 12 angelenkt ist.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, in der der Förderer 2 der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist, erstreckt sich die Schale 10 nur quer über einen Teil der Breitenausdehnung der Waagschale 7 hinweg, die wiederum in etwa der Breite der Taschen 6 des Förderers zwischen den vorher erwähnten, nicht eingezeichneten Seitenschienen entspricht.

Quer über denselben Bereich der Breitenausdehnung der Waagschale 7 erstreckt sich eine Klappe 16, die um eine querverlaufende, waagerechte Welle 17 > die dicht unter dem oberen Austrittende des Förderers 2 liegt, schwenkbar am Gestell 1 angebracht ist. An der Klappe 16 ist ein Hebel 1Ö befestigt, der durch eine Schwinge 19 derartig mit der Schale 10 verbunden ist, dass die bereits erwähnte Schwenkung dieser Schale zwischen ihren beiden Extremstellungen von einer Schwenkung der Klappe 16 in entgegengesetzter Richtung begleitet wird. Wenn

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sich die Klappe in ihrer mit durchgezogenen Linien gezeichneten Stellung befindet, verläuft sie, vom Förderer aus gesehen, schräg nach unten und einwärts über die Waagschale 7, und wenn sie sich in ihrer anderen Extremstellung befindet, verläuft ihre Unterkante dicht an der Vorderkante der Bodenwand 13 der Schale 10 entlang, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist·

Über dem übrigen Teil der Breitenausdehnung des Förderers 2 und der Waagschale 7 ist ein stationäres Blech 20 (Fig. 2) montiert, das mit der Klappe 16 fluchtet, wenn diese in ihre in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien gezeichnete Stellung geschwenkt ist. über denselben Abschnitt der Breitenausdehnung des Förderers und der Waagschale erstreckt sich eine weitere Klappe 21, die um eine Welle 22 schwenkbar im Gestell 1 gelagert ist und deren Extremstellungen in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien bzw. mit strichpunktierten Linien wiedergegeben sind. Die Klappe 21 wird zwischen ihren beiden Stellungen mit Hilfe eines nur in Fig. 2 schematisch dargestellten Fluidzylinders 23 hin- und hergeschwenkt.

In der nachstehenden Beschreibung der Funktion der Vorrichtung wird die Bezeichnung "Grobdosierzone" für den Teil der Breitenausdehnung der Förderertasche 6, der von der Schale 10 und der damit zusammenwirkenden Klappe 16 eingenommen wird, und die Bezeichnung "Feindosierzone" für den übrigen Teil der Fördererbreite benutzt, der von dem stationären Blech 20 und der damit zusammenwirkenden Klappe 21 gedeckt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Feindosierzone etwa h-0% der Breitenausdehnung des Förderers ein, aber dieser Wert kann u.a. in Abhängigkeit von der gewünschten Dosiergenauigkeit variieren. Es liegt jedoch auf der Hand, dass diese Zone wenigstens so breit sein muss, dass sie einen der Gegenstände oder eine der Waren aufnehmen kann, die mit Hilfe der Vorrichtung dosiert werden sollen.

Die genannten Waren, die z.B. Kartoffeln, Zwiebeln oder Karotten sein können, welche in einer nachgeschalteten Verpackungsmaschine verpackt werden sollen, werden dem nicht eingezeichneten unteren Eintrittende des Förderers 2 in einer solchen Weise zugeführt, dass sie möglichst die gesamte Breite jeder Tasche 6 ausfüllen. Dazu kann eine Vorrichtung wie die in der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/DK Sl/00019 beschriebene mit einer oszillierenden, im Querschnitt V-formigen Zufuhrrinne Anwendung finden. Aber unangesehen der Art und Weise, in der die Waren dem Förderer zugeführt werden, isVes wesentlich, dafür Sorge zu tragen, dass die Feindosierzone in jeder Tasche so weit wie möglich ausgefüllt wird.

Wenn die Waagschale 7 leer ist, nehmen die beweglichen Teile der Vorrichtung die in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien gezeichneten Stellungen ein. Vom oberen Ende des kontinuierlich laufenden Förderers 2 fallen die Waren in die Waagschale 7 hinab, oder sie gleiten ggf. auf einer Rutsche, die vom stationären Blech 20 und der damit fluchtenden Klappe 16 gebildet wird, hinab. Wenn das Gewicht der in die Waagschale 7 überführten Waren einen vorgegebenen Bruchteil der gewünschten Dosiermenge erreicht hat, beispielsweise etwa 00$, betätigt die Waagschale durch ihren dadurch bedingten lotrechten Hub einen nicht eingezeichneten Schalter, der durch ein geeignetes Steuersystem den Fluidzylinder 15 aktiviert, so dass dessen Kolbenstange eingezogen wird und dadurch die Schale 10 und die Klappe 16 in ihre mit strichpunktierten Linien gezeichneten Sperrstellungen geschwenkt werden. Die Klappe 21 verbleibt vorläufig in ihrer mit durchgezogenen Linien gezeichneten Stellung.

In der Grobdosierzone wird dann die in die Waagschale 7 hinabführende Fallbahn der Waren von der Bodenwand der Schale 10 und der Klappe 16 versperrt, so dass

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die Waren, die vom Forderer in dieser Zone abgegeben werden, vorübergehend von der Schale 10 aufgefangen werden, während nur diejenigen Waren, die in der Feindosierzone abgegeben werden, in die Waagschale 7 hinabfallen können, deren Füllung deshalb dann entsprechend langsamer erfolgt.

Wenn sich die vorgegebene Dosiermenge in der Waagschale 7 befindet, die sich dadurch ein entsprechendes Stück weiter nach unten bewegt hat, wird ein Schalter betätigt, der teils mit Hilfe eines nicht eingezeichneten Mechanismus die Bodenklappen ß der Waagschale wegschwenkt,' teils den Fluidzylinder 23 zum Schwenken der Klappe 21 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung veranlasst. Die Schale 10 und die Klappe 16 bleiben vorläufig stehen, bis sich die Waagschale 7 entleert hat.

Das Schwenken der Klappe 21 in die soeben erwähnte Stellung bewirkt, dass die Klappe zusammen mit dem Blech 20 eine unten geschlossene, keilförmige Kammer bildet, von der die Waren, die während des im übrigen . recht schnell gehenden Entleerens der Waagschale 7 vom Förderer in der Feindosierzone abgegeben werden, aufgefangen werden und somit die Dosierung nicht stören. Die Waren, die ggf. gleichzeitig in der Grobdosierzone angeliefert werden, werden wie vorher von der Schale 10 aufgefangen.

Wenn sich die Waagschale 7 entleert und dadurch unter der Einwirkung der Balancierkraft wieder in ihre Ausgangsstellung emporbewegt hat, schliessen sich die Bodenklappen ß der Waagschale auf übliche Weise. Das Steuersignal, welches das Schliessen der Waagschale auslöst, kann gleichzeitig zum Aktivieren der beiden Zylinder 15 und 23 ausgenutzt werden, so dass die Schale 10 und die Klappen 16 und 21 in ihre Ausgangsstellungen zurückgeschwenkt werden, wonach der nächste Dosiervorgang mit dem Überfuhren der aufgefangenen Waren aus der Scha-

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le 10 zusammen mit den Waren, die ggf. in der Kammer zwischen der Klappe 21 und dem Blech 20 liegen, in die Waagschale 7 seinen Anfang nimmt.

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Claims

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GUNNAR CHRISTIAN PETERSEN, 5230 Odense M, Dänemark

Vorrichtung zum gewichtsmässigen Dosieren von stuckigen Waren

Patentansprüche

/ IJ Vorrichtung zum gewichtsmässigen Dosieren von stückigen Waren, welche einen Förderer (2), eine unter dem Austrittende des Forderers angeordnete Waagschale (7), die automatisch entleert wird, wenn sie eine vorgegebene Dosiermenge enthält, sowie Mittel zum Reduzieren der Liefermenge des Förderers umfasst, wenn die Waagschale einen vorgegebenen Bruchteil der Dosiermenge enthält,* dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer (2) querverlaufende Taschen (6) hat, die jeweils so bemessen sind, dass in ihnen eine Mehrzahl von Waren nebeneinanderliegen kann, und dass die Mittel zum Reduzieren der Liefermenge des Förderers von einem quer über einem Teil der Breite des Förderers zwischen dessen Austrittende und der Waagschale angeordneten, oben offenen Behalter (10, 16) mit einem Boden gebildet werden, der mit Hilfe eines Steuersignals von der Waagschale geschlossen wird, wenn diese den genannten Bruchteil der Dosiermenge enthält, und geöffnet wird, wenn die Waagschale entleert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine Schale (10) mit einer Bodenwand (13) und einer auf der vom Förderer abgekehrten Seite befindlichen Rückwand (14) umfasst, und diese Schale ist um eine waagerechte Achse (11) schwenkbar zwisehen einer Sperrstellung, in der sich ihre Bodenwand bis über die Waagschale erstreckt und in Richtung Rückwand geneigt ist, und einer weggeschwenkten Freigabestellung, in der die Bodenwand in Richtung Waagschale geneigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schale (10) durch ein Gestänge (18,

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19) mit einer Klappe (l6) gekoppelt ist, die gegensinnig zur Schwenkung der Schale um eine zweite, dicht am Austrittende des Förderers liegende, waagerechte Achse (17) geschwenkt wird und deren untere Kante dicht an der Vorderkante des Schalenbodens entlang verläuft, wenn sich die Schale in ihrer Sperrstellung befindet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet _t dass quer über dem restlichen Teil der Breitenausdehnung des Forderers Sperrmittel (20, 21) vorgesehen sind, die die Fallbahn der Waren zwischen dem Forderer und der Waagschale während des Entleerens der Waagschale blockieren und nach beendetem Entleeren Wieder freigeben können.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrmittel von einem vom Förderer aus gesehen nach unten gekehrten, stationären Blech (20) und einer um eine waagerechte Achse (22) schwenkbare Klappe (21) gebildet werden, deren Unterkante in der Sperrstellung gegen das stationäre Blech anliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Blech (20) mit der schwenkbaren Klappe (16) des Behälters fluchtet, wenn diese sich in der Freigabestellung befindet.