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Vorrichtung zum Befüllen von Ventilsäcken mit
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insbesondere pulverförmigem Schüttgut Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Befüllen von Ventilsäcken mit insbesondere pulverförmigem Schüttgut,
bei der das Schüttgut aus einem Vorratsbehälter über Verbindungsleitungen und einen
Füllstutzen, auf den der Ventilsack mit seiner Ventilöffnung aufschiebbar ist, in
den Ventilsack einfüllbar ist, und gegebenenfalls in das im Vorratsbehälter befindliche
Schüttgut Luft einblasbar und die Einfüllmenge durch Abwägen begrenzbar ist.
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Bei der Befüllung von Ventilsäcken besteht das Problem, daß, wenn
pulverförmiges Schüttgut, wie z.B. Mehl, Milchpulver oder dergl. abgefüllt wird,
beim Füllvorgang vom Pulver Luft aufgenommen wird, oder zusätzlich zur Erleichtung
des Füllvorganges das Pulver mit Luft angereichert (fluidisiert) wird. Die Luft
vergrößert jedoch das Volumen, das eine gegebene Menge einnimmt gegenüber dem Normalzustand.
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Um das Entweichen der Luft und damit ein Setzen des pulverförmigen
Schüttgutes zu erreichen, sind üblicherweise Klopfer vorgesehen. Bei Ventilsäcken
besteht jedoch noch das Problem, daß die Ventilöffnung und der Einfüllstutzen einen
relativ kleinen Querschnitt aufweisen müssen und darüber hinaus das Sackmaterial,
in der Regel Papier oder Plastik, relativ luftundurchlässig im Vergleich z.B. zu
Jutesäcken sind Die Verwendung einer mit Saugluft beaufschlagbaren und einen porösen
Saugkopf aufweisenden Sonde bei Abwägevorrichtungen für fluidisiertes Wägegut ist
zur Entlüftung des Wägegutes im Verpackungssack im Zusammenhang mit Abwägevorrichtungen
für normale offene, insbesondere Jutesäcke bereits bekannt (DE-PS 19 61 619).
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Die Anwendung bei solchen Vorrichtungen ergibt bezüglich der Anordnung
der Sonden keine Schwierigkeiten, da der Durchlaßquerschnitt des Stutzens an dessen
Umfang der Sack befestigt ist, groß ist. Es handelt sich nämlich um Einrichtungen
zum Befüllen von Säcken, die über ihrem gesamten oberen Bereich offen sind. Das
Befüllen des Sackes wird selbst dann nicht erschwert, wenn die Sonde während des
Füllvorganges bereits in den Sack eingeführt wird.
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Bei Ventilsäcken dagegen steht nur ein kleiner Querschnitt für die
Einführung des Füllstutzens zur Verfügung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen,
die eine einfachere und auch schnellere Befüllung von Ventilsäcken mit pulverförmigem
Schüttgut ermöglicht, wobei gewährleistet sein soll, daß die während des Befüllens
aufgenommene bzw. zugeführte Luft möglichst schnell aus dem pulverförmigen Schüttgut
abführbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindungsleitung
und der am Füllstutzen befestigte Anschlußstutzen schräg zur Achse des Füllstutzens
verlaufend in diesen einmündet und daß der Füllstutzen an seinem dem Ventilsack
abgewandten Ende mit einer Öffnung zur Einführung einer mit Druck und Saugluft beaufschlagbaren
Sonde versehen ist.
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Dabei ist von Vorteil, daß aufgrund der besonderen Anordnung der Zuführleitungen
und der Sonde in bezug auf den Füllstutzen, die Anwendung einer Sonde zum Entzug
der im pulverförmigen Schüttgut enthaltenen Luft bei der Befüllung von Ventilsäcken
erst möglich wird.
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Dadurch wird der Befüllungsvorgang erheblich beschleunigt.
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Die Säcke mit dem ungefüllten Schüttgut brauchen nicht zu ruhen. Außerdem
kann eine optimale Fluidisierung zur Erreichung einer guten Fließfähigkeit für den
Abfüllvorgang und damit eine weitere Beschleunigung erreicht werden.
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Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Sonde von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung durch den Füllstutzen
hindurch in den Ventilsack hineinbewegbar ist.
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In Ruhestellung behindert die Sonde nicht den Befüllungsvorgang, denn
sie befindet sich außerhalb des Fließbereiches des abzufüllenden Schüttgutes. Der
Querschnitt des Füllstutzens wird nicht verringert, was bei einem so geringen Durchlaßquerschnitt,
wie er für Ventilsäcke gegeben ist, einen erheblich negativen Einfluß auf den Füllvorgang
hätte.
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Des weiteren ist vorgeschlagen, daß in Verlängerung des Füllstutzens;
weg von der dem Ventilsack zugewandten Seite, ein Aufnahmerohr angeordnet ist, in
welchem die Sonde aufgenommen ist.
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Das Aufnahmerohr dient zum einen der Führung der Sonde und zum anderen
dazu, zu verhindern, daß das während des Befüllens aufgewirbelte Schüttgut in die
freie Umgebung gerät.
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Ferner ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Sonde als
Rohrsonde ausgebildet ist und aus dem Aufnahmerohr herausgeführt ist, wobei das
dem Füllstutzen zugewandte Ende der Sonde als poröser Sondenkopf ausgebildet ist
und das aus dem Aufnahmerohr herausragende Ende mit einer Druck- und Saugluftleitung
verbunden ist.
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Zur Verstellung der Sonde von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung
und umgekehrt ist vorgesehen, daß die Sonde mit einem Hubantrieb verbunden ist.
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Des weiteren ist vorgesehen, daß das aus dem Aufnahmerohr herausragende
Ende der Sonde mit einem Führungsschlitten verbunden ist, an den der Hubantrieb
angreift.
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Darüber hinaus ist nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung vorgesehen,
daß zwischen dem aus dem Aufnahmerohr herausgeführten Ende der Sonde und dem Aufnahmerohr
eine Dichtung angeordnet ist.
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Dies ist erforderlich, weil die Befüllung unter Überdruck erfolgt.
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Bei gleichzeitiger Ausbildung als Abwägevorrichtung ist nach der Erfindung
vorgesehen, daß das Aufnahmerohr mit Füllstutzen und Anschlußstutzen, die Sonde
samt Hubantrieb und zugehörigem Führungsschlitten und Führung sowie das Sackaufnahmegestell
mit Kraftantrieb lotrecht beweglich angeordnet und auf einer Auswägeeinrichtung
abgestützt sind, wobei die Verbindungsleitung flexibel ausgebildet ist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt: Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung Fig. 2 als
Einzelheit einen Schnitt durch Füllstutzen, Sonde und Aufnahmerohr.
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Die Vorrichtung zum Befüllen eines Ventilsackes 1 besteht im wesentlichen
aus einem Gestell 2, an welchem ein Vorratsbehälter 3 befestigt ist. Der Vorratsbehälter
3 ist über einen Behälterstutzen 4 und eine daran angeschlossene Verbindungsleitung
5 mit dem Füllstutzen 6 verbunden. Auf den Füllstutzen 6 ist die Ventilöffnung des
Ventilsackes 1 aufschiebbar und er besteht aus einem Rohrteil, welches im Querschnitt
der Ventilöffnung angepaßt ist und einem Anschlußstutzen 7. Die Verbindungsleitung
5 mündet in den Anschlußstutzen 7. Beide verlaufen schräg zur Füllstutzenachse 8,
so daß der Fluß des abzufüllenden pulverförmigen Schüttgutes nicht behindert wird.
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In Verlängerung des Füllstutzens 6, weg von seinem dem Ventilsack
1 zugewandten Ende, ist an den Füllstutzen 6 ein Aufnahmerohr
9
angeschlossen. In dem Aufnahmerohr 9 ist eine rohrförmig ausgebildete Sonde 10 verschiebbar
gehalten. Die Sonde 10 weist einen Sondenkopf 11 auf, der porös, d.h. luftdurchlässig
ausgebildet ist. Das Innere des Sondenkopfes 11 ist mit Saug- oder Druckluft beaufschlagbar.
Dazu ist das aus dem Aufnahmerohr 9 herausragende rohrförmige Ende der Sonde 10
sowohl an einer Saugluftleitung 12 als auch an einer Druckluftleitung 13 angeschlossen.
Das aus dem Aufnahmerohr 9 herausragende Ende der Sonde 10 ist in einem Führungsschlitten
18 gehalten, der vertikal bewegbar in einer Führung angeordnet ist. Saugluftleitung
12 und Druckluftleitung 13 werden durch nicht dargestellte Saug- bzw. Druckluft
erzeugende Einrichtungen gespeist. Ferner ist der Sonde 10 ein Hubantrieb 14 zugeordnet,
der an dem Führungsschlitten 18 angreift und der zum Bewegen der Sonde 10 von der
Ruhestellung in die Arbeitsstellung und umgekehrt dient. Der Hubantrieb 14 ist als
Hubzylinder ausgebildet.
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In der Ruhestellung befindet sich die Sonde 10 außerhalb des Fließbereiches
des abzufüllenden Schüttgutes, um den Füllvorgang nicht zu behindern. Der Sondenkopf
11 ist in dieser Stellung oberhalb des Mündungsbereiches des Anschlußstutzens 7
der Verbindungsleitung 5 in den Füllstutzen 6 im Aufnahmerohr 9, das gegenüber der
Sonde 10 durch eine Dichtung 19 abgedichtet ist, gehalten. Die Befüllung erfolgt
zur Beschleunigung des Vorganges unter Überdruck, welcher, wenn keine Dichtung 19
vorhanden wäre, nicht aufrecht zu erhalten wäre. In der Arbeitsstellung befindet
sich die Sonde 10 im Ventilsack 1, d.h. die Sonde 10 gelangt bei Betätigung des
Hubantriebs 14 durch den Füllstutzen 6 in die Ventilöffnung des Ventilsackes 1 und
den Ventilsack 1 hinein (gestrichelte Darstellung der Sonde).
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Der Ventilsack 1 wird von einem Sackaufnahmegestell 15 getragen, welches
über einen Kraftantrieb 16 schwenkbar ist. Die Abfüllvorrichtung kann gleichzeitig
als Wägeeinrichtung ausgebildet sein, um die abzufüllenden Mengen gewichtskontrolliert
dem Ventilsack 1 zuzuführen.
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Zur Erreichung einer ausreichenden Fließeigenschaft wird das pulverförmige
Schüttgut fluidisiert, d.h. in den Vorratsbehälter 3 bzw. Behälterstutzen 4 wird
Druckluft eingeleitet, die das Pulver so aufwirbelt, daß es sich wie eine Flüssigkeit
verhält. Die Anreicherung mit Luft hat jedoch den Nachteil, daß eine gegebene Pulvermenge,
wenn sie in einen Behälter z.B. Ventilsack 1 überführt wird, ein erheblich größeres
Volumen einnimmt als sie normalerweise im nicht fluidisierten Zustand einnimmt.
Die Luft entweicht, wenn das Schüttgut ruht. Dazu muß jedoch die Möglichkeit aufgrund
des Behältnisses und auch die nötige Zeit zur Verfügung stehen. Die konstruktiven
Voraussetzungen sind bei offenen und auch luftdurchlässigen Behältnissen gegeben.
Die Beschleunigung des Überführens des pulverförmigen Schüttgutes in den Normalzustand
ist bei Ventilsäcken von besonderer Bedeutung und gestaltet sich nach der Erfindung
wie folgt: Der Ventilsack 1 wird mit seiner Ventilöffnung über den Außenumfang des
Füllstutzen 6 geführt; der Füllstutzen 6 mündet in das Innere des Ventilsackes 1.
Dabei befindet sich der Ventilsack 1 in einer annähernd waagerechten, durch strichpunktierte
Linien dargestellten Lage. Dabei wird der Ventilsack 1 durch das Sackaufnahmegestell
15 gehalten. Der Abfüllvorgang kann beginnen. Das pulverförmige mit Luft angereicherte
(fluidisierte) Schüttgut gelangt nach Öffnen eines dazu vorgesehenen Ventils 17
aus dem Vorratsbehälter 3, über dessen Anschlußstutzen 7, die daran angeschlossene
Verbindungsleitung 5, den Anschlußstutzen 7 in den Füllstutzen 6
und
den Ventilsack 1. Während des Befüllens schwenkt das Sackaufnahmegestell 15, so
daß bei Erreichen des Endgewichtes Füllstutzen 6 mit Ventilöffnung und die der Ventilöffnung
diagonal gegenüberliegende Sackkante etwa in einer Ebene liegen. Die Schüttgutzufuhr
wird unterbrochen und der Hubantrieb 14 für die Sonde 10 betätigt. Die Sonde 10
gelangt durch den Füllstutzen 6 und die Ventilöffnung in das Innere des Ventilsackes
1.
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Die Sonde 10 bzw. der poröse Sondenkopf 11 wird mit der Saugluftleitung
12 durch Öffnen eines Ventils verbunden. Über den porösen Sondenkopf 11 wird die
im fluidisierten pulverförmigen Schüttgut enthaltene Luft abgesaugt und dabei das
Pulver wieder in den Normalzustand überführt. Die Befüllung von Ventilsäcken mit
fluidisiertem Schüttgut gestaltet sich normalerweise deshalb so schwierig, weil
Ventilsäcke aus Papier oder Plastik bestehen und daher relativ luftundurchlässig
sind. Außerdem dient die Ventilöffnung des Ventilsackes bei Abnahme desselben von
der Befüllungsvorrichtung als automatischer Verschluß des Sackes, aus dem Luft nur
schwer entweichen kann. Durch das Absaugen der Luft haftet das pulverförmige Schüttgut
an dem Sondenkopf 11, der sich bevorzugt über die gesamte, in den befüllten Bereich
des Ventilsackes 1 eintauchende Länge der Sonde 10 erstreckt, an. Bei Beendigung
des Absaugvorganges oder auch in Intervallen, wird die Sonde 10 durch Öffnen eines
Ventils mit der Druckluftleitung 13 verbunden und damit der Sondenkopf 11 mit Druckluft
beaufschlagt. Dabei wird das anhaftende Pulver wieder vom porösen Sondenkopf 11
abgeblasen. Dieser Vorgang dauert jedoch nur einen kurzen Augenblick.
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Nach Beendigung des Absaugens und Abblasens wird die Sonde 11 wieder
durch Betätigung des Hubantriebs in ihre Ruhestellung
überführt.
Das Sackaufnahmegestell 15 wird durch den Kraftantrieb 16 in seine Ausgangslage
zurückgeschwenkt, so daß der Ventilsack 1 mit seiner Ventilöffnung vom Füllstutzen
6 abgenommen werden bzw. abgleiten kann. Die Ventilöffnung schließt sich automatisch.
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BEZUGSZEICHENLISTE 1 Ventilsack 2 Gestell 3 Vorratsbehälter 4 Behälterstutzen
5 Verbindungsleitung 6 Füllstutzen 7 Anschlußstutzen 8 Füllstutzenachse 9 Führungsrohr
10 Sonde 11 Sondenkopf 12 Saugluftleitung 13 Druckluftleitung 14 Hubantrieb 15 Sackaufnahmegestell
16 Kraftantrieb 17 Ventil 18 Führungsschlitten 19 Dichtung