DE3540505C2

DE3540505C2 - Sackfüllmaschine

Info

Publication number: DE3540505C2
Application number: DE3540505A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Ing Spiess
Original assignee: Natronag Gesellschaft fuer Verpackungssysteme mbH
Current assignee: MASCHINENFABRIK KNAUP GMBH & CO, 38259 SALZGITTER,
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2005-11-16
Also published as: NO864550L; NO864550D0; ES2011614B3; US4735241A; EP0226057B1; DE3665846D1; EP0226057A1; DE3540505C1; ATE46672T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sackfüllmaschine, in der das Füllgut mit Druckluft fließfähig gemacht und durch eine Füllröhre gefördert wird, mit einem Vorratszylinder, der an seiner Unterseite mit einem Belüftungsöffnungen aufweisenden, aus mindestens drei aneinander anschließenden Segmenten gebildeten, zur Füllröhre hin gegenüber der Horizontalen um 10°-45° geneigten siebförmigen Boden abgeschlossen ist und in dessen Umfangswand oberhalb des Bodens die Füllröhre angesetzt ist.

Derartige Sackfüllmaschinen, die mit dem pneumatischen För derprinzip arbeiten, sind seit langen Jahren bekannt und werden in der Praxis für die Befüllung von Säcken mit staubenden Gütern eingesetzt. Der siebförmige Boden dient dazu, das Füllgut durch die Luftströmung aufzulockern, da mit es fließfähig wird und in die Füllröhre gelangen kann. Es ist bekannt, den Boden zur Füllröhre nach unten geneigt hin auszubilden, um günstigere Strömungsverhältnisse am Übergang von dem Vorratszylinder zur Füllröhre zu gewähr leisten. Ferner ist es bekannt, die Füllröhre, die mit ei nigem Abstand oberhalb des Bodens angeordnet ist, konisch zum Vorratszylinder hin zu erweitern, so daß ein düsenför miger Übergang vom Vorratszylinder zur Füllröhre entsteht.

In der Praxis hat sich die pneumatische Förderung an sich bewährt. In Kauf genommene Nachteile bestehen darin, daß die Füllröhre am Ende des Füllvorganges eines Sackes, der durch eine Waage gesteuert wird, nicht vollständig geleert ist. Da die Füllröhre regelmäßig in die Wägung mit einbezogen wird, weil der zu füllende Sack an der Füllröhre hängt und deshalb regelmäßig nicht unabhängig von der Füllröhre gewo gen werden kann, entsteht hieraus eine Ungenauigkeit beim Wägevorgang, die dazu führt, daß vorsorglich regelmäßig et was mehr Füllgut in den Sack eingefüllt werden muß als vor gesehen. Probleme ergeben sich ferner beim Wechsel des Füll gutes, da in den bekannten Füllmaschinen sehr große Restmen gen verbleiben. Diese müssen entleert werden, wodurch die Umrüstzeit beträchtlich ist.

Aus der AT-B-3 26 571 ist eine Sackfüllmaschine der eingangs erwähnten Art bekannt, deren zur Füllröhre hin geneigt ste hender Boden in sechs Segmente aufgeteilt ist, von denen je weils drei in Richtung der Neigung hintereinander angeord net sind. Die Segmente werden mit einer gemeinsamen Druck luftleitung beaufschlagt. Die sechs Segmente weisen jeweils eine Lufteinlaßöffnung auf, dienen also lediglich der Ver teilung der Druckluft auf die Fläche des Bodens. Das Problem der Restmengenentleerung ist in dieser Druckschrift nicht angesprochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sackfüllma schine der eingangs erwähnten Art zu erstellen, die eine we sentlich verbesserte Strömung des pneumatisch geförderten Füllgutes gewährleistet und zumindest zu einer Verminderung der in der Füllröhre und in dem Vorratszylinder enthalten den Restfüllmenge führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Richtung der Neigung des Bodens wenigstens drei Segmente hintereinander angeordnet sind und daß unter den Segmenten gegeneinander abgedichtet jeweils eine eigene Druckluftzu führungskammer angeordnet ist, von denen jede mit einer eigenen regelbaren Druckluftzuführung versehen ist.

Intensive Untersuchungen haben gezeigt, daß durch die Aus bildung des Bodens aus mehreren Segmenten die Fluidisierung und Füllgutströmung vom Vorratszylinder zu der Füllröhre we sentlich verbessert werden kann. Während bei dem bekannten einteiligen Boden ein beträchtlicher toter Winkel an der der Füllröhre gegenüberliegenden Wand des Vorratszylinders ent steht, läßt sich dieser tote Winkel, der von der Füllgut strömung praktisch nicht erfaßt wird, wesentlich verringern oder ganz vermeiden, wenn der Boden in mit eigenen Druckluft zuführungen versehenen Segmente aufgeteilt ist und der Druck für die einzelnen Segmente in geeigneter Weise eingestellt wird. Die Einstellung des Druckes für die verschiedenen Segmente - auch die relative Einstellung des Druckes der Segmente un tereinander - ist von dem jeweiligen Füllgut abhängig. Die optimale Einstellung läßt sich experimentell ohne weiteres vom Fachmann leicht ermitteln.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Linie zwi schen der Füllröhre und der der Füllröhre gegenüberliegen den Wand des Vorratszylinders wenigstens vier Segmente hin tereinander angeordnet. Ein in der Praxis optimales Ergebnis wird dann erreicht, wenn der Boden dabei geneigt ist und der Neigungswinkel zwischen 10° und 45°, vorzugsweise bei ca. 20° liegt.

Die Strömungsführung wird besonders günstig, wenn das Segment, das unmittelbar vor der Füllröhre liegt, etwa die Breite der Füllröhre aufweist und sich die Breite der hintereinander angeordneten Segmente konisch mit zunehmendem Abstand von der Füllröhre vergrößert.

Eine weitere Verbesserung mit allerdings zusätzlichem Auf wand läßt sich erreichen, wenn die hintereinander angeordne ten Segmente seitlich von Seitensegmenten fortgesetzt wer den. Dabei sollten die Seitensegmente schräg zu den hinter einander angeordneten Mittelsegmenten geneigt sein, so daß eine konisch zum Füllrohr zulaufende Rinne entsteht, die aus den hintereinander angeordneten Mittelsegmenten und den Sei tensegmenten gebildet wird, wobei auch die Seitensegmente noch in mehrere hintereinander oder nebeneinander angeord nete Seitensegmente unterteilt sein können.

Bei der erfindungsgemäßen Füllmaschine stellt es sich als vorteilhaft heraus, wenn die Unterseite der Füllröhre mit der Oberseite des Bodens fluchtend angeordnet ist. Dadurch wird am Übergang zwischen Boden und Füllröhre eine Stufe vermieden, wie sie bei den herkömmlichen Füllmaschinen vor handen war.

Ferner hat es sich überraschenderweise als günstig herausge stellt, wenn das Füllrohr an ein Durchgangsloch der Wandung des Vorratszylinders angeschlossen ist, dessen Öffnungsquer schnitt mit dem Querschnitt des Füllrohres im wesentlichen identisch ist. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß jegliche düsenartige Ausbildung des Übergangs vom Vorrats zylinder zur Füllröhre zu einer verschlechterten Strömung führt.

Eine besonders gute Entleerung der Füllröhre ergibt sich, wenn die Füllröhre einen Querschnitt mit einer wesentlich größeren Breite als Höhe aufweist. Dabei beträgt das Verhält nis von Breite zu Höhe vorzugsweise etwa 2 : 1. Vorzugsweise hat das Füllrohr seine größte Breite an seinem Boden, ist also beispielsweise halbkreisförmig oder vorzugsweise recht eckig.

Die Entleerung der Füllröhre wird noch dadurch begünstigt, daß die Füllröhre nach unten geneigt angeordnet ist. Dabei kann die Neigung der Füllröhre vorzugsweise etwa der Nei gung des Bodens auf der Linie zwischen der Füllröhre und der der Füllröhre gegenüberliegenden Wandung des Vorratszylinders entsprechen.

Eine vollständige Entleerung der Füllröhre und des Vorrats zylinders wird erreicht, wenn der Boden und die Füllröhre um 45° nach unten geneigt sind. Diese Neigung der Füllröhre verursacht jedoch erhebliche Probleme bei der Füllung von Ventilsäcken mit innen liegenden Ventilen. Ein in der Praxis sehr guter Kompromiß wird erzielt, wenn Boden und Füllröhre um etwa 20° gegenüber der Horizontalen geneigt sind.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Füllmaschine,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines schräg angeordneten Bodens des Vorratszylinders mit Mittelsegmenten und Seitensegmenten,

Fig. 3a eine Draufsicht auf den Boden von oben,

Fig. 3b eine seitliche Ansicht des Bodens,

Fig. 3c eine Seitenansicht aus Richtung der Füllröhre des Bodens,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch die Füllröhre und den Übergangsbereich zwischen Vorratszylin der und Füllröhre,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 4,

Fig. 6 einen horizontalen Schnitt durch die in Fig. 4 dargestellte Anordnung.

Die in Fig. 1 dargestellte Füllmaschine weist ein Tragge stell auf, an dem ein Sackstuhl 2 als Teil einer Wägeein richtung befestigt ist. Mit der mit dem Sackstuhl bewegbaren Anordnung ist eine Füllröhre 3 verbunden, die in einen am Gestell 1 gehaltenen Vorratszylinder 4 mündet. Der Vorrats zylinder ist an seinem unteren Ende mit einem schräg gestell ten Boden 5 abgeschlossen. An der Unterseite des Bodens 5 sind in Fig. 1 eine Vielzahl von Druckluftleitungen 6 er kennbar, mit denen Druckluft an verschiedene Stellen des in mehrere Bereiche unterteilten Bodens 5 geleitet wird. Am oberen Ende des Vorratszylinders 4 befindet sich eine Ab sperreinrichtung 7, die den Vorratszylinder 4 von einer Zu führungsleitung 8 zu einem (nicht dargestellten) Vorratssilo für das Füllgut trennt.

Das Füllrohr 3 ist an seinem vorderen Ende, auf den ein Ven til eines Ventilsacks gesteckt wird, mit einem Blähschlauch 9 umgeben, der für eine Abdichtung zwischen Füllrohr 3 und Ventil des Ventilsackes sorgt, damit ein Ausblasen des stau benden Füllgutes verhindert wird. Der auf die Füllröhre 3 aufgesteckte Sack wird in bekannter Weise mittels eines pneumatisch gesteuerten, von oben auf die Füllröhre drücken den Stempels 10 auf der Füllröhre 3 fixiert. Der über die Druckluftleitungen 6 zugeführte Luftdruck ist mit Hilfe von Einstellreglern 7 einstellbar, wobei je nach Anwendungsfall für jede Druckluftleitung 6 ein eigener Einstellregler 7 oder auch für eine Untergruppe von Druckluftleitungen 6 ein Einstellregler 7 vorgesehen sein können.

Fig. 2 zeigt schematisch, daß das Füllrohr 3 in dem darge stellten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Vom Füllrohr zur gegenüberliegenden Wand des Vor ratszylinders 4 sind sechs hintereinander angeordnete Seg mente vorgesehen, von denen das erste Segment 11, das der Füllröhre 3 benachbart ist, an der Übergangsstelle zur Füll röhre 3 die Breite der Füllröhre 3 aufweist. Alle Segmente 11 verbreitern sich konisch zur der Füllröhre 3 gegenüber liegenden Wand des Vorratszylinders 4, so daß sie zur Füll röhre 3 hin eine konisch zulaufende Bahn bilden. Die Segmen te 11 schließen aneinander an und sind zur Füllröhre 3 hin gegenüber der Horizontalen nach unten geneigt. In dem dar gestellten Ausführungsbeispiel weist das der Füllröhre 3 be nachbarte erste Segment eine geringere Neigung auf als die übrigen Segmente 11, die alle gleich geneigt sind und stetig aneinander anschließen. Die Neigung des der Füllröhre 3 be nachbarten Segments 11 ist der Neigung der Füllröhre 3 ange paßt, wie Fig. 3b verdeutlicht.

Die hintereinander angeordneten Segmente 11 werden seitlich durch Seitensegmente 12 zu dem kompletten Boden 5 ergänzt. Die auf beiden Seiten der Segmente 11 anschließenden Seiten segmente 12 sind seitlich zu den hintereinander angeordneten Segmenten 11 geneigt. Auf jeder Seite der Segmente 11 sind vier Seitensegmente vorgesehen, deren Trennlinien 13 etwa senkrecht zur auf die Füllröhre 3 zeigenden Richtung von den Seitensegmenten 12 aus stehen. Die hintereinander angeordne ten Segmente 11 bilden zusammen mit den seitlich ansteigen den Seitensegmenten 12 eine im Querschnitt etwa U-förmige Rinne, deren hochstehende Schenkel schräg nach oben ausein anderlaufen.

Jedes der Segmente 11, 12 weist an seiner Unterseite eine Druckkammer 14 (vgl. Fig. 1 und 3b) auf, die gegeneinander abgedichtet sind und jeweils eine eigene Druckluftzuführungs leitung 6 aufweisen. Damit ist sichergestellt, daß die durch die siebartigen Segmente 11, 12 des Bodens 5 strömende Luft für jedes Segment 11, 12 relativ zu anderen Segmenten 11, 12 regelbar ist. Zweckmäßigerweise wird die Druckluftzuleitung 6 für jedes Segment 11, 12 mit einem eigenen Einstellregler 7 versehen sein.

Die geeignete Einstellung der Einstellregler 7 für jedes Segment 11, 12 erlaubt eine Anpassung an das jeweilige Füll gut. Je nach Gewicht und Korngröße des Füllgutes können ver schiedene Einstellkombinationen zu einer optimalen Fluidi sierung und damit zu einem optimalen Fluß des Füllgutes durch den Vorratszylinder 4 und die Füllröhre 3 führen.

Die beiden Schnittdarstellungen in Fig. 4 und Fig. 6 ver deutlichen den Aufbau der rechteckigen Füllröhre 3 sowie den Übergang der Füllröhre 3 in den Vorratszylinder 4.

Im Bereich des unteren Teils weist der Vorratszylinder 4 eine Wand 15 auf, in der sich eine Durchgangsöffnung 16 befindet, die mit dem Quer schnitt des Füllrohres 3 fluchtet. Der Boden der Füllröhre 3 fluchtet mit der Oberseite des betreffenden Bodensegments 11, so daß auf der Unterseite der Füllröhre 3 ein stetiger Übergang zwischen Boden 5 und der Unterseite der Füllröhre 3 besteht. Im übrigen führt die Durchgangsöffnung 16 gegenüber der Wand 15 des Vorratszylinders 4 zu scharfkantigen Über gängen. Eine düsenartige Aufweitung zur Herstellung eines allmählichen Überganges ist daher vermieden worden.

Fig. 4 und 5 zeigen noch eine Luftabführungsleitung 17 an der Unterseite der Füllröhre 3 unterhalb des rechteckigen Querschnitts sowie eine Druckluftzuführungsleitung 18 an der Oberseite der Füllröhre, die in eine von dem Blähschlauch 9 umgebene Kammer 19 mündet und daher das Aufblähen des Bläh schlauches 9 bewirkt.

Zur gewichtsmäßigen Entkopplung des vorderen Teils der Füllröhre 3 wird diese mit einem weichen Gummistück 20 zum Ge stell 1 hin fortgesetzt. Innerhalb des Gestells schließt sich ein weiteres Gummistück 21 an, das mittels zweier Druck kolben 22 zusammendrückbar ist, um den wirksamen Querschnitt der Füllröhre für den Rest des Befüllvorganges (Feinstrom) um ca. drei Viertel zu verringern. Die Gummistücke 20, 21 weisen den gleichen Innenquerschnitt auf wie das Füllrohr 3.

Neben der Luftabführungsleitung 17 ist noch eine Druckluft zuführungsleitung 23 angeordnet, die unterhalb eines als Sieb 24 mit zwei Belüftungssegmenten ausgebildeten Boden teils endet und somit am Boden ein Fließbett zur vollständi gen Restentleerung erzeugt.

Claims

1. Sackfüllmaschine, in der das Füllgut mit Druckluft fließ fähig gemacht und durch eine Füllröhre (3) gefördert wird, mit einem Vorratszylinder (4), der an seiner Unterseite mit einem Belüftungsöffnungen aufweisenden, aus mindestens drei aneinander anschließenden Segmenten (11) gebildeten, zur Füllröhre (3) hin gegenüber der Horizontalen um 10°-45° geneigten siebförmigen Boden (5) abgeschlossen ist und in dessen Umfangswand oberhalb des Bodens (5) die Füllröhre angesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Neigung des Bodens (5) wenigstens drei Segmente (11) hintereinander angeordnet sind und daß unter den Segmenten gegeneinander abgedichtet jeweils eine eigene Druckluftzuführungskammer (14) angeordnet ist, von denen jede mit einer eigenen regelbaren Druckluftzuführung (6,7) versehen ist.

2. Sackfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Neigung des Bodens (5) wenigstens vier Segmente (11) hintereinander angeordnet sind.

3. Sackfüllmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Bodens (5) zum Füllrohr (3) hin ca. 20° beträgt.

4. Sackfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Breite des Segments (11) am Übergang zur Füllröhre (3) etwa die Breite der Füll röhre (3) aufweist und daß sich die Breite der auf der Neigung hintereinander angeordneten Segmente (11) konisch mit zunehmendem Abstand von der Füllröhre (3) vergrößert.

5. Sackfüllmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die hintereinander angeordneten Segmente (11) von Seitensegmenten (12) seitlich fortge setzt sind.

6. Sackfüllmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitensegmente (12) schräg zu den hintereinander angeordneten Segmenten (11) geneigt sind.

7. Sackfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Füllröhre (3) mit der Oberseite des Bodens (5) fluchtend angeordnet ist.

8. Sackfüllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllröhre (3) an ein Durchgangsloch (16) der Wan dung (15) des Vorratszylinders angeschlossen ist, dessen Öffnungsquerschnitt mit dem Querschnitt der Füllröhre (3) im wesentlichen identisch ist.

9. Sackfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Füllröhre (3) einen Quer schnitt mit einer wesentlich größeren Breite als Höhe auf weist.

10. Sackfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die Füllröhre (3) nach unten geneigt angeordnet ist.

11. Sackfüllmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Neigung der Füllröhre (3) etwa der Neigung des Bodens (5) am Übergang zur Füllröhre (3) entspricht.

12. Sackfüllmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Füllröhre (3) ihre größte Breite am Boden aufweist.

13. Sackfüllmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Füllröhre (3) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

14. Sackfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß der Boden der Füllröhre (3) zu mindest teilweise als Sieb (24) ausgebildet ist, unter dem eine Druckluftleitung (23) endet.