Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Abfüllkopf für Vertikal-Dosierer, insbesondere Vertikal-Schneckendosierer, für Schüttgut, wie er im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist.
Vertikal-Dosierer für Schüttgut dienen dazu, Schüttgut staubarm und dosiert in Gebinde, wie z.B. Säcke, Fässer oder Container, abzufüllen. Bekannt sind beispielsweise Vertikal-Schneckendosierer, bei denen das Schüttgut mittels Fallrohr, Dosierrinne oder Förderschnecke von oben in einen konischen Trichter eingebracht wird, in dem das Schüttgut mit einem Rührer in Bewegung gehalten und von der Trichterwand abgestreift wird. Eine zentrisch im Trichterauslauf und einem daran anschliessenden Schüttgutrohr eines Abfüllkopfs angeordnete Schnecke übernimmt das Schüttgut und fördert es kontrolliert nach unten, wobei der Schüttgutstrom über die Drehzahl der Schnecke steuerbar ist. Am Auslauf des Schüttgutrohrs ist ein kegelförmiges Verschlussorgan vertikal verstellbar angeordnet.
Der genannte Abfüllkopf hat den Nachteil, dass eine stufenlose und genaue Regelung des Schüttgutstroms nicht möglich ist, da die Schüttgutauslauföffnung durch den Rohrquerschnitt des Schüttgutrohrs gebildet wird und sich in Fallrichtung des Schüttguts befindet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Abfüllkopf der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine stufenlose und vergleichsweise genaue Rege lung des Schüttgutstroms ermöglicht. Der Abfüllkopf soll zudem möglichst einfach aufgebaut und für Schüttgut unterschiedlichster Fliesseigenschaften - von schiessend bis schwer fliessend, brückenbildend - verwendbar sein.
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemässen Abfüllkopf gelöst, wie er im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein Abfüllkopf für Vertikal-Dosierer, insbesondere Vertikal-Schneckendosierer, für Schüttgut, ein Schüttgutrohr zur Führung des Schüttguts aufweist, dessen Rohrquerschnitt am schüttgutabgabeseitigen Ende verschlossen ist. Das Schüttgutrohr ist mit mindestens einer Schüttgutauslauföffnung versehen, die sich in der Rohrwand befindet. Die Schüttgutauslauföffnung bzw. -öffnungen sind durch Verschieben oder Drehen eines Verschlussorgans verschliessbar.
Dank der Erfindung ist es nun möglich, den Schüttgutstrom stufenlos und genau zu regeln, da die Schüttgutauslauföffnung bzw. -öffnungen sich nicht in der Fallrichtung des Schüttguts befinden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind mehrere Schüttgutauslauföffnungen am schüttgutabgabeseitigen Ende des Schüttgutrohrs symmetrisch über den Rohrumfang verteilt. Dadurch kann in einem zu füllenden Gebinde während der Abfüllung kein störender Schüttgutkegel entstehen.
Im Folgenden wird der erfindungsgemässe Abfüllkopf unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und anhand von zwei Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht von vorne eines Vertikal-Schneckendosierers für Schüttgut mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Abfüllkopfs;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Abfüllkopfs mit einem Verschlussorgan in Verschlussstellung;
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch das Schüttgutrohr des Abfüllkopfs gemäss der Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Abfüllkopf von Fig. 2 mit dem Verschlussorgan in einer Zwischenstellung und
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Abfüllkopf von Fig. 2 mit dem Verschlussorgan in der offenen Stellung.
Figur 1
Ein Vertikal-Schneckendosierer umfasst einen konischen Trichter 81, in den über einen Schüttguteinfüllstutzen 82 Schüttgut einbringbar ist. Das in den Trichter 81 eingebrachte Schüttgut wird mit einem von einem Motor 84 angetriebenen Rührwerkzeug 83 in Bewegung gehalten und von der Trichterwand abgestreift. Der Trichterauslauf ist mit einem Flansch 810 versehen, an dem ein erfindungsgemässer Abfüllkopf 1 mit einem mit einem Flansch 22 versehenen Schüttgutrohr 2 befestigt ist. Eine zentrisch im Trichterauslauf und dem daran anschliessenden Schüttgutrohr 2 angeordnete Schnecke 85 mit hohlem Schneckenrohr 850 übernimmt das Schüttgut und fördert es kontrolliert nach unten, wobei der Schüttgutstrom über die Drehzahl der Schnecke 85 steuerbar ist. Die Schnecke 85 wird wie das Rührwerkzeug 83 vom Motor 84 angetrieben.
Die oben beschriebene Dosiervorrichtung ist an einem Tragarm 861 einer Tragvorrichtung 86 befestigt. Durch das Befestigen des Tragarms 861 an einer ersten Säule 862, die in einer zweiten Säule 863 vertikal verschiebbar angeordnet ist, wird eine Höhenverstellung der Dosiervorrichtung ermöglicht.
Der Rohrquerschnitt des Schüttgutrohrs 2 ist am schüttgutabgabeseitigen Ende durch eine Verschlussplatte 5 verschlossen, die mit einer Schneckenrohrlagerung 51 ausgestattet ist. Die Schneckenrohrlagerung 51 ermöglicht ein Rotieren des Schneckenrohrs 850 bei ruhender Verschlussplatte 5.
In der Rohrwand des Schüttgutrohrs 2 befinden sich symmetrisch angeordnete Schüttgutauslauföffnungen 21, durch die das von der Schnecke 85 nach unten beförderte Schüttgut 9 aus dem Schüttgutrohr 2 austreten kann. Die Schüttgutauslauföffnungen 21 sind mit einem hülsenförmig um das Schüttgutrohr 2 herum angeordneten, in Rohrlängsrichtung verschiebbaren Verschlussorgan 3 verschliessbar. Das Ver schlussorgan 3 weist einen Mantelbereich 31 auf, der über in Fig. 1 nicht sichtbare Stege mit einem Boden 32 verbunden ist. Der Verschlussorganboden 32 ist am einen Ende einer Stange 41 befestigt, die sich innerhalb des Schneckenrohrs 850 in Rohrlängsrichtung erstreckt. Das andere Ende der Stange 41 ist an einem Übertragungsarm 42 fixiert, der fest mit einem Kolben 43 einer Betätigungseinheit 4, z.B. eines Pneumatikzylinders, verbunden ist.
Bei Betrieb der Betätigungseinheit 4 wird die Stange 41 und somit das Verschlussorgan 3 vertikal nach oben bzw. unten bewegt. Durch Verschieben des Verschlussorgans 3 aus der obersten, offenen Stellung in Rohrlängsrichtung nach unten werden die Schüttgutauslauföffnungen 21 durch den Mantelbereich 31 des Verschlussorgans 3 je nach Bedarf ganz oder teilweise abgedeckt. Auf diese Weise, kann der Schüttgutstrom stufenlos geregelt und ein zu füllendes Gebinde, z.B. ein Sack, Fass oder Container, mit einer hohen Genauigkeit gefüllt werden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt ein Aussenrohr 6 das Schüttgutrohr 2 am schüttgutabgabeseitigen Ende. Das Aussenrohr 6 ist an einer Halterung 61 befestigt und relativ zum Schüttgutrohr 2 beweglich. Es dient als Verbindungselement zu dem zu füllenden Gebinde, das in der Regel auf einer Waage steht.
Auf der Aussenseite des Schüttgutrohrs 2 ist ausserdem eine Ringhaube 7 mit einem Anschlussstutzen 70 für eine Aspirationsvorrichtung angeordnet. Ringhaube 7 und Aussenrohr 6 sind mit einer flexiblen Manschette 62 verbunden und bilden somit eine Einheit, mit der die beim Abfüllen verdrängte Luft sowie aufgewirbelter Staub abgesaugt werden kann.
Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festlegung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf deren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
Figuren 2 bis 5
Das Schüttgutrohr 2 weist bei diesem Ausführungsbeispiel acht symmetrisch angeordnete Schüttgutauslauföffnungen 21 auf, die in Fig. 2 durch den Mantelbereich 31 des Verschlussorgans 3 ganz und in Fig. 4 teilweise abgedeckt sind. In Fig. 5 befindet sich das Verschlussorgan 3 in der offenen Stellung. Der Mantelbereich 31 des Verschlussorgans 3 liegt hier oberhalb der Schüttgutauslauföffnungen 21.
Die Stege, die den Mantelbereich 31 mit dem Verschlussorganboden 32 verbinden, sind mit der Referenznummer 33 bezeichnet. Sie sind vorteilhafterweise schmaler als die Wandteile 23 des Schüttgutrohrs 2 zwischen den Schüttgutauslauföffnungen 21 und so angeordnet, dass sie in keiner Verschlussorganstellung vor den Schüttgutauslauföffnungen 21 zu liegen kommen.
Zu den vorbeschriebenen Abfüllköpfen für Vertikal-Dosierer sind weitere konstruktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt seien noch:
- An Stelle des Verschlussorgans 3 kann z.B. auch ein um die Rohrlängsrichtung drehbares, hülsenförmiges Verschlussorgan mit über den Umfang verteilten \ffnungen verwendet werden. Das Verschlussorgan kann zwischen einer offenen Stellung, in der \ffnungen, und einer Verschlussstellung, in der Wandteile des Verschlussorgans über den Schüttgutauslauföffnungen 21 des Schüttgutrohrs 2 liegen, verstellt werden. Zum Drehen des Verschlussorgans kann an Stelle der Stange 41 eine durch die Betätigungseinheit 4 betätigte Welle verwendet werden.
- Die Betätigung des Verschlussorgans 3 kann auf beliebige Weise erfolgen.
Eine Betätigungsvorrichtung könnte auch direkt am Schüttgutrohr 2 angebracht sein.
- Das Schüttgutrohr 2 kann an Stelle eines runden z.B. auch einen eckigen Querschnitt aufweisen. Die Schüttgutauslauföffnungen wären dann vorteilhafterweise in den Eckkanten angeordnet.
The present invention relates to a filling head for vertical dosing devices, in particular vertical screw dosing devices, for bulk material, as defined in the preamble of independent claim 1.
Vertical dosing devices for bulk goods are used to make bulk goods dust-free and dosed in containers, e.g. Bags, barrels or containers. Vertical screw feeders are known, for example, in which the bulk material is introduced from above into a conical funnel by means of a downpipe, dosing channel or screw conveyor, in which the bulk material is kept in motion with a stirrer and is stripped from the funnel wall. A screw arranged centrally in the funnel outlet and an adjoining bulk material tube of a filling head takes over the bulk material and conveys it downwards in a controlled manner, the bulk material flow being controllable via the speed of the screw. At the outlet of the bulk material pipe, a cone-shaped closure member is arranged to be vertically adjustable.
The mentioned filling head has the disadvantage that a continuous and precise regulation of the bulk material flow is not possible, since the bulk material outlet opening is formed by the tube cross section of the bulk material tube and is located in the direction of fall of the bulk material.
The present invention is therefore based on the object to provide a filling head of the type mentioned, which enables a continuous and comparatively accurate regulation of the bulk material flow. The filling head should also be as simple as possible and can be used for bulk goods with a wide variety of flow properties - from firing to poorly flowing, bridging.
This object is achieved by the filling head according to the invention as defined in independent claim 1. Preferred design variants result from the dependent patent claims.
The essence of the invention is that a filling head for vertical dosing devices, in particular vertical screw dosing devices, for bulk material, has a bulk material tube for guiding the bulk material, the tube cross section of which is closed at the end of the bulk material dispensing side. The bulk material pipe is provided with at least one bulk material outlet opening, which is located in the pipe wall. The bulk material outlet opening or openings can be closed by moving or rotating a closure member.
Thanks to the invention, it is now possible to control the flow of bulk material continuously and precisely, since the bulk material outlet opening or openings are not in the direction of fall of the bulk material.
In a preferred embodiment variant, a plurality of bulk material outlet openings are distributed symmetrically over the tube circumference at the end of the bulk material tube on the side of the bulk material delivery. This means that no disturbing bulk material cone can arise in a container to be filled.
The filling head according to the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and using two exemplary embodiments. Show it:
Figure 1 is a partially sectioned front view of a vertical screw feeder for bulk material with a first embodiment of a filling head according to the invention.
2 shows a vertical section through a second embodiment of a filling head according to the invention with a closure member in the closed position;
3 shows a horizontal section through the bulk material tube of the filling head according to line I-I in FIG. 2;
Fig. 4 is a vertical section through the filling head of Fig. 2 with the closure member in an intermediate position and
Fig. 5 is a vertical section through the filling head of Fig. 2 with the closure member in the open position.
Figure 1
A vertical screw feeder comprises a conical funnel 81, into which bulk material can be introduced via a bulk material filler neck 82. The bulk material introduced into the funnel 81 is kept in motion with a stirring tool 83 driven by a motor 84 and is stripped off the funnel wall. The funnel outlet is provided with a flange 810 to which a filling head 1 according to the invention is fastened with a bulk material pipe 2 provided with a flange 22. A screw 85 with a hollow screw pipe 850 arranged centrally in the funnel outlet and the adjoining bulk material tube 2 takes over the bulk material and conveys it downwards, the bulk material flow being controllable via the speed of the screw 85. The worm 85, like the stirring tool 83, is driven by the motor 84.
The dosing device described above is attached to a support arm 861 of a support device 86. A height adjustment of the metering device is made possible by attaching the support arm 861 to a first column 862, which is arranged so as to be vertically displaceable in a second column 863.
The tube cross section of the bulk material tube 2 is closed at the bulk material discharge end by a closure plate 5, which is equipped with a screw tube bearing 51. The worm tube bearing 51 enables the worm tube 850 to rotate with the closure plate 5 at rest.
In the tube wall of the bulk material tube 2 there are symmetrically arranged bulk material outlet openings 21, through which the bulk material 9 conveyed downwards by the screw 85 can exit the bulk material tube 2. The bulk material outlet openings 21 can be closed with a closure member 3, which is arranged in the form of a sleeve around the bulk material tube 2 and can be displaced in the longitudinal direction of the tube. The closure member 3 has a jacket region 31 which is connected to a bottom 32 via webs which are not visible in FIG. 1. The closure member bottom 32 is fastened to one end of a rod 41 which extends inside the screw tube 850 in the longitudinal direction of the tube. The other end of the rod 41 is fixed to a transmission arm 42 which is fixed to a piston 43 of an actuating unit 4, e.g. a pneumatic cylinder.
During operation of the actuation unit 4, the rod 41 and thus the closure member 3 are moved vertically upwards or downwards. By moving the closure member 3 downwards from the uppermost, open position in the longitudinal direction of the tube, the bulk material outlet openings 21 are completely or partially covered by the jacket region 31 of the closure member 3 as required. In this way, the bulk material flow can be regulated continuously and a container to be filled, e.g. a sack, barrel or container to be filled with high accuracy.
In the exemplary embodiment shown, an outer tube 6 surrounds the bulk material tube 2 at the end of the bulk material delivery side. The outer tube 6 is fastened to a holder 61 and movable relative to the bulk material tube 2. It serves as a connecting element to the container to be filled, which is usually on a scale.
On the outside of the bulk material tube 2 there is also an annular hood 7 with a connecting piece 70 for an aspiration device. The ring hood 7 and the outer tube 6 are connected to a flexible sleeve 62 and thus form a unit with which the air displaced during the filling process and whirled up dust can be extracted.
The following definition applies to the entire further description. If reference numerals are included in a figure for the sake of clarity in the drawing, but are not explained in the directly associated description text, reference is made to their mention in the previous description of the figures.
Figures 2 to 5
In this exemplary embodiment, the bulk material tube 2 has eight symmetrically arranged bulk material outlet openings 21, which are completely covered in FIG. 2 by the jacket region 31 of the closure member 3 and partially in FIG. 4. 5, the closure member 3 is in the open position. The jacket region 31 of the closure member 3 here lies above the bulk material outlet openings 21.
The webs that connect the jacket region 31 to the closure organ base 32 are identified by the reference number 33. They are advantageously narrower than the wall parts 23 of the bulk material pipe 2 between the bulk material outlet openings 21 and are arranged such that they do not come to lie in front of the bulk material outlet openings 21 in any closure organ position.
In addition to the filling heads for vertical dispensers described above, other design variations are possible. Here are also explicitly mentioned:
- Instead of the closure member 3, e.g. a sleeve-shaped closure member rotatable about the longitudinal direction of the tube with openings distributed over the circumference can also be used. The closure member can be adjusted between an open position, in the openings, and a closed position, in which wall parts of the closure member lie above the bulk material outlet openings 21 of the bulk material tube 2. A shaft actuated by the actuating unit 4 can be used instead of the rod 41 to rotate the closure member.
- The closure member 3 can be actuated in any manner.
An actuating device could also be attached directly to the bulk material tube 2.
- Instead of a round e.g. also have an angular cross section. The bulk material outlet openings would then advantageously be arranged in the corner edges.