DE1511832A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abfuellen von Stoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und vorrichtung zus Abfüllen von Stoffen.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen von pulverförmigen oder pastösen Stoffen. insbesondere zu. Abfüllen von Feuerlöschstoffen, unmittelbar aus eine oberhalb einer Einlaßöffnung angeordneten, relativ großen Vorratsbehälter.
• Bei bekannten Verfahren dieser Art ist es stets notwendig, zunächst einen Teil des Stoffs in einen Behälter abzu. füllen und dann diesen Behälter vorzurütteln, damit din vol Stoff mitgerissene Luft entweichen kann und der Stoff verdichtet wird. Danach wird ein weiterer Teil des Stoffs abgefüllt. Hieran schließt sich. fast stets ein Nachrütteln aus den gleichen Gründen an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben. bei des das zeitraubende Vor. und Nachrütteln vollständig entfällt.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in eine au befüllenden Behälter durch eine Unterdruckvorrichtung ein Unterdruck erzeugt wird, durch den der brUckenbildende Stoff darauffolgend durch die Einlaßöffnung in den Behälter ein. gesaugt wird. Bei diesem Verfahren befindet sich in dem zu befüllenden Behälter keine Luft, und es wird auch keine Luft mitgerissen. Es reicht ein einziger Abfüllvorgang aus.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung steht der Unterdruck in einem genau festgelegten Verhältnis zum FUllvolumen des abzufüllenden Stoffes. Überraschender Weise hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme völlig ausreicht, die Füllmenge bis auf wenige Prozent genau zu bestimmen. Man braucht daher keine komplizierte Wiege- oder Vordosiereinrichtungen, die störanfällig sind. Die Geschwindigkeit des Abfüllvorgangs wird gesteigert. Außerdem benötigt man keine zeitlich exakt und extrem schnell schließenden Dosierventile, da @er Stoff wegen seiner Fähigkeit, BrUcken zu bilden, relativ lange Zeit nicht nachrutscht. Will man Feuerlöschstoffe auf diese Art abfüllen, so erzielt man z. B. mit dem Feuerlöschpulver "Favorit" der Firma Brell & RUhl, Friedrichsdorf/Taur;us sehr gute Ergebnisse. Versuche mit einem Pulver, dessen Bestandteile Korngrößen von 2 bis 400 @ aufweisen, haben gezeigt, daß, wenn man den abzufüllenden Stoff ajis einem über der Einlaßöffnung liegenden B nker herausaugt, es für die Genauigkeit fast keine Rolle spielt, ob der Bunker 8C cm sich oder viele Meter hoch gefüllt ist. Auch die Brückenbildu @@ scheint keine Funktion der Bunkerfüllhöhe zu sein, wenn eine MindestfUllhöhe (z.B. 30 cm) eingehalten ist4 Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf mehrere in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele erläutert, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale und Vorteile ergeben werden. Bs zeigen flig 1 eine vereinfachte, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Abfüllanlage, Fig. 2 E eine vereinfachte, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Anlage gemäß Fig. 1 in Form eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels ähnlich Fig, 2, Fig 4a bin ein Steuerventil in verschiedenen Stellungen.
• An einer Unterdruckkessel 10 ist eine Pumpe samt Motor 12 angeflanscht, durch die Luft aus dem Unterdruckkessel 10 gesaugt werden kann. Über eine Leitung 14 ist der Unterdruckkessel 10 @@t einem Steuerventil 16 verbunden. In der Leitung 14 liegen hintereinandergsschaltet zwei Absperrventile 18 und 20. Parallel zu ihnen liegt jeweils ein weiteres Absperrventil 22 bzw.
• 24. Die Absperrventile 22 und 24 sind mit Vakuumventilen 26 und 28 verbunden. Zu dem Steuerventil 16 führt außerdem noch eine Druckleitung 30. Von Steuerventil 16 gehen zwei Druckleitungen 32 und 34 sowie eine Unterdruckleitung 36 ab. Ein Quetschventil 38 weist eine Arialbohrung 39 und eine ringförmige Innenausnehxung 40 auf. Mit der Axialbohrung 39 im Ruhezustand fluchtend deckt eine Gummimembrane 42 die Innenausnehmung 40 ab. Der hierdurch gebildete Raum ist mit der Druckleitung 32 verbunden. In das obere Ende der Axialbohrung 39 mUndet ein Trichter 44. Am unteren Ende setzt sich die Axialbohrung 39 in einer Axialbohrung 46 eines Abftillrings 48 fort.
• Über ein am Abfüllring 48 angeflanachtes Schieberventil 50, daß pneumatl. sch, elektrisch oder dergleichen betätigt werden kann, ist die Unterdruckleitung 36 mit der Axialbohrung 46 verbunden.
• Am unteren Ende der Axialbohrung 46 ist um deren Mündung herum ein Dlchtring 52 vorgesehen.
• Die Druckleitung 34 führt zu einem druckluftbetriebenen Preßzylinder 54, der einen Stempel 56 und einen Teller 58 trägt. Sowohl der Teller 58 als auch der AbtUllring 48 wei sen Zentrierausnehmungen 60 bzw. 62 auf.
• Im Betrieb der Vorrichtung hat der von Hand, programm. oder sonstwie gesteuerte beweg3.iche Teil 64 des Steuerventile 16 die in Filz 4a gezeichnete Lage. Hierdurch wird die Drucklurtleitung 30 mit der Leitung 32 Uber einen Kanal 66 verbunden, so daß die Gummimembran in die Axialbohrung 39 hineingepreßt wird und die gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt. Dadurch wird die Axialbohrung 39 verschlossen, und der pulverförmige Stoff 68 kann nicht durch die Axialbohrungen 39, 46 nach unten fallen. Nunmehr wird in die Zentrierausnehmung 60 ein Behalter 70 gestellt. Der Teller 58 steht dabei tiefer als gezeichnet, so daß der obere Rand 72 des Behälters 70 unter der Zentrierausnehmung 62 steht und den Dichtring 52 nicht berUhrt. Gelangt nun der Teil 64 in seine in Fig. 4b gezeichnete Lage, so bleibt die Membran 42 weiterhin in ihrer gestrichelt gezeichneten Lage, da der Kanal 66 an seiner Verbindungsstelle zur Leitung 32 eine Verbreiterung 74 auf weist. Zusätzlich gelangt nun über den Kanal 66 und seine Ausnehmung 76 Druck auf die Druckleitung 34, wodurch der Teller 58 samt Behälter 70 angehoben und mit seinem Rand 72 gegen den Dichtring 52 gepreßt wird. Bei der Stellung des Teils 64 gemäß Fig 4c verschließt die Gummimembran 42 weiterhin die Axialbohrung 39, und der Druck der Presse 54 bleib@ erhalten wegen der gewählten Längenabmessung der Verbreiterung 74 und der Ausnehmung 76. Zusätzlich entsteht nun über einen im Teil 64 vorgesehenen Kanal 78 Unterdruck in der Leitung 36. Bei geeigneter Lage des Schieberventils 50 wird nunmehr SuRt aus dem Behälter 70, der Axialbohrung 46 und den unteren Teil der Axialbohrung 39 gesaugt. Ist dieser Absaugvorgang beendet, so wird der Teil 64 in die in Fig. 4d gezeichnete Stellung gebracht. In dieser Stellung bleibt der Druck auf der Druckleitung 34 weiterhin erhalten, Jedoch wird nunmehr der Unterdruck von der Leitung 36 abgeschaltet, da sie nicht mehr in Verbindung mit dem Kanal 78 ist. DafUr kot nun die lieltung 32 in Verbindung mit dem Xanal 78, wodurch die Membran 42 zurückgesaugt wird. Sie gibt nun den Durchfluß des Stoffe 68 durch die Axialbohrung 39, 46 frei, so daß der Stoff 68 in den Behälter 70 gelangen kann. Durch entsprechende Festlegung des Unterdrucks kann überraschend genau die Jeweils gewünschte Menge eingestellt werden, die durch den Unterdruck während einer bestimmten Öffnungszeit (Verbindung der Leitungen 36, 78 miteinander) in den Behälter 70 aus dem Dosiertrichter 44 gesaugt wird. Zur Einstellung des Unterdrucks fUr wechselnde Füllmengen können die Absperrventile 18 bis 24 sowie die Vakuumventile 26, 28 verwendet werden.
• Beim @ usführungsbeispiel nach Fig. 2 wurde anstelle eines genügend eigensteifen Behälters 70 ein Kunststoffsack 79 verwendet. Er 34 in der Fig 2 in befüllbereiter Lage gezeichnet.
• Zu seiner Abstübzung dient ein doppelwandiger Topf 80, dessen Innenwand 82 zahireiche Perforationen 82 trät. Der Ra@@ zwischen Innenwand 82 und Außenwand 84 ist über eine Leitung 86 mit der Leitung 36 verbunden. Deshalb wird, wenn auf der Leitung 36 Unterdruck herrscht, der Sack 79 gegen die @nnenwand 8? gesaugt. Erst danach wird auch aus seinem @nneren Luft abgesaugt. Durch Bemessung der Leitungsquerschnitte kann man erreichen, daß im Innern des Sacks 79 ein leichter Uterdruck herrscht, so daß er glatt an der Innenwand 82 anliegt Zum Sofüllen ragt sein Rand 88 über den Rand des Topfs 80 hinaus. Der Bofüllvorgang ist im übrigen der gleiche wie beim zuer geschilderten Ausführungsbeispiel.
• In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Abfüllring 48 an seinem unteren Ende eine St@tzglocke 90 trägt, Uber die ein Sack 92 gestülpt und durch eine Befestigungsvorrichtung 94 an ihrem Rand festgehalten werden kann. In den Teller 96 ist ein Dichtring 98 eingelassen, der zwischen dem Teller 96 und dem unteren Rand der Stutzglocke 90 abzudichten vermag. Der Teller 96 weist eine Ausdrehung 100 auf, die Uber einen Xanal 102 mit einer Leiturag 104 verbunden ist, die ihrerseits an die Unterdruckleitung 36 angeschlossen ist. Die Ausdrehung 100 bildet zusammen mtt dem Boden 106 des Sacks 92 einen Raum, aus dem ebenfalls dann Luft abgesaugt wird,bevor diese sus dem Innern der Stützglocke 90 entfernt wird.
• Im Hinblick auf die Erklärungen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele braucht der Befüllvorgang bei diesem Ausführungsbeispiel nicht mehr erläutert zu werden.
• Die Steuerung des Steuerventils 16 kann auf beliebige weise erfolgen. Devorzugt wird eine Steuerung durch ein Schrittschaltwerk. Zur Erzeugung eines Unterdruckes von 0,88 kp/cm2 in einem mit 6 kg Feuerlöschpulver zu befüllenden Behälter kommt man mit einer Schaltzeit ton 3 Sekunden eus. Als günstige Öffnungszeit fUr du Quetschventil 38 zum Einlaufen des Pulvers hat sich eine Schaltzeit von 4 Sekunden bewährt. Dabei konnten die Gewichtsabweichungen innerhalb t 3 » gehalten werden.

Claims (15)

1. Anspriche 1. Verfahren zum Abfüllen von pulverförmigen oder pastösen Stoffen, insbesondere zum Abfüllen von Feuerlöschstof1en, unmittelbar aus einem oberhalb einer Einlaßöffnung angeordneten, relativ großen Vorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zu befüllenden Behälter (70,79,92) durch eine Unterdruckvorrichtung ein Unterdruck erzeugt wird, durch den der brückenbildende Stoff darauffolgend durch die Einlaßöffnung in den Behälter (70,79,92) eingesaugt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck in einem genau festgelegten Verhältnis zum FUllvolumen des abzufüllenden Stoffes steht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Erzeugung des Unterdrucks ein den Vorratsbehälter (44) und den abzufüllenden Behälter (70,79,92) miteinander verbindendes, manschettenförmiges Quetschventil (42) geschlossen wird, das geschlossen bleibt, bis der erwAnschte Unterdruck erzeugt ist, danach geöffnet uiid nach dem Druckausgleich im Behälter wieder geschlossen wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei aus nachgiebigem Material bestehenden Behältern (79,92) eine Stützvorrichtung (80,90) verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützvorrichtung ein doppelwandiger Topf (80) verwendet wird, dessen Innenwand (82) perforiert ist und daß im zwischen beiden Wänden (82,84) befindlichen Raum ein Unterdruck erzeugt wird, vorzugsweise nachdem ein Teller (58), auf den der Behälter (79) gesetzt wurde, diesen samt Topf (80) gegen eine Mündung (52) drückt, die über das Quetschventil (42) mit dem Vorratsbehälter (44) in Verbindung steht.
6. 6. Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens nach einem der AnsprUohe 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Quetschventil (42) aus Neopren ist und daß sein Innendurchmesser ii geöffneten Zustand von einer Größe ist, bei der Brückenbildung des Stoffs nach dem Druckausgleich bestehen bleibt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB das Quetschventil (42) um den Hals eines Schütttrichters (46) liegt und durch auf seine Außenfläche ausgelibten Druck den Hals sperrt.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel des Quetschventils (42) eine Eigensteifigkeit hat, die ihn nach Aufheben des Drucks wieder in seine Ausgangslage bringt.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Zurücksaugen des Mantels in seine Ausgangslage vorgesehen ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Anspruche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nachfolgend an das Quetschventil (42) ein Abfüllring (48) vorgesehen ist, daß das Quetschventil (42) über Leitungen (36,32) mit eine. Steuerventil (16) verbunden ist, das zusätzlich an eine zu einer Betätigungs vorrichtung (54) für den Teller (58,96) führende Leitung (34) angeschlossen ist und das darüberhinaus mit einer Überdruckwelle (30) und einer Unterdruckquelle (10) verbunden ist und daß bei Betätigung des Steuerventils (16) zunächst das Quetschvantil (42) mit der Überdruckquelle (30), danach die Betätigungsvorrichtung (54) mit der Uberdruckquelle (30), danach das Innere des Behälters (70,79, 92) er der Unterdruckquelle (10) und danach das Quetschventil (42) mit dar Unterdruckquelle (10) verbunden wird.
11. 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (14) zwischen dem Steuerventil (16) und der Unterdruckquelle (10) Unterdruckventile (18,20, 22,24) vorgesehen sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckventile (18,20,22,24) von Absperrventilen (26,28) steuerbar sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Abfüllrings (48) in eine Stützglocke (90) übergeht, an deren Oberseite Klemmvorrichtungen (94) für den Rand eines über die Sttltzglocke (90) gestülpten Behälters (92) vorgesehen sind.
14. 14. Vorrichtung nach eine. der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung des doppelwandigen Topfes (80) das Innere des Abfüliringes (48) mit dem zwischen den Wänden des Topfes (80) befindlichen Raum kommuniziert.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung einer Stützglocke (90) der zwischen dem Boden (106) des Behälters (92) und dem Teller (96) befindliche Raum (100) mit dem Innern des Abfüllrings (48) kommuniziert, L e e r s e i t e