CN100546877C - 用粉末状的产品填充敞开的容器的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用粉末状的产品填充向上敞开的容器(7)的装置和方法，具有如下特征：一个在管和/或漏斗装置(2)的上面的净秤(1)，所述管和/或漏斗装置通到接管(6)，所述接管设置在待填充的容器(7)的上面，使用连接在净秤之后并且连接在容器(7)之前的中间腔(3)用于暂时容纳至少一部分从净秤排出的产品并且压实装置(8、9)用于压实填入到容器(7)内的产品。中间腔设置在管和/或漏斗装置内并且在管和/或漏斗装置的横截面的一部分上延伸，使得从净秤排出的产品的一部分直接到达容器内并且另外的部分通过中间腔到达容器内，并且中间腔设有一个用于将包含在中间腔内的产品计量地排出到容器内的计量机构(4)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于填充敞开的容器优选敞开的袋子的装置和一种用于填充敞开的容器优选敞开的袋子的方法。
背景技术
为了精确地称量产品，通常一定是把产品流分成粗流和细流。因此例如可以采用螺杆作为计量机构。产品输送的这种方式不能获得高的重量精确性。
在净重系统(Nettosystem)中产品流在输入到秤上时主要分成细流和粗流，在总重系统(Bruttosystem)中在输入到容器内时实现这种划分。
总重系统的缺点通常是它仅具有较低的效率。同时在此在称重阶段中不能实现产品压实，因为每种操作方式导致影响重量。
也有总重系统在称重和填充过程期间在对称量不危险的时刻进行中间压实，但是结果总是效率损耗。
在现有技术中已知US 3209844A、DE 3640520A1、US 3404742A、CH 683251A5、DE 3811880A1、US 3589411A、GB1011653A、DE 10132715C1、CH 611216A5、US 4275775A和GB 611224A。
US 3209844描述了一种填充装置，其中在秤中事先计量粗重(重量不足)，然后全部排空到填充容器内。接着通过容积计量轮来计量细流。
DE 3640520A描述了一种填充装置，通过所述填充装置首先投出待填充的量并且然后直接排出到袋内。
US 3404742描述了一种称量装置，通过所述称量装置填充物料在粗流中定量计量地排出到秤容器中并且然后计量细流。接着排出所有填充物料部分。
CH 683251A5使用差动秤作为称量装置并且直接由秤排出的产品作为粗流和细流排出。
DE 3811880A1描述了这样的问题，为了防止由于环境影响而受到污染，填充物料在其他已知的填充过程中持续地保持在真空下。
US 3589411描述了一种填充装置，它具有在待填充的袋子中的两个彼此分开的输入装置，其中每个输入装置具有各自的称量机构，用所述称量机构交替投出材料。具有以恒定转速转动的轮的阀门用于产品的压实，使得待填充的材料按环形腔的节奏预先压实地落入到填充容器内。因此所述轮用于填充物料的排气和压实(连续促进产品压实)。
所有上述的装置归根到底不具有用于产品压实的装置，或者设计用于较小的功率。
另外很细的粉末状的产品具有这样的特性，使得它在传输期间以及也在填充过程期间容纳空气，这导致明显的体积变大。这样的结果是，在通常情况下作为外包装使用的袋子必须具有相应大的容积，因此在袋子内的产品有足够的空间。
在产品于填充袋子之后又全部或部分排出容纳的空气之后，例如通过压实措施的引入或者但是也在经过一定的时间之后，产品占据相应较小的体积，这导致袋子或袋品(Sackware)过大，即提供这样的包装件，这导致提高的成本和堆放袋子时的问题。上述现有技术不适用于满意地解决这些问题。
发明内容
因此本发明的目的是实现一种用粉末状的产品填充容器的方法和装置，借此以简单的方式解决上述问题。
按本发明提出一种用粉末状的产品填充向上敞开的容器的装置，所述装置具有如下特征：一个在管和/或漏斗装置的上面的净秤，所述管和/或漏斗装置通到接管，所述接管设置在待填充的容器的上面，并且压实装置用于压实填入容器内的产品，其特征在于：连接在净秤之后并且连接在容器之前的中间腔用于暂时容纳一部分从净秤排出的产品，中间腔设置在管和/或漏斗装置内并且在管和/或漏斗装置的横截面的一部分上延伸，使得从净秤排出的产品的一部分直接到达容器内并且另外的部分通过中间腔到达容器内，并且中间腔设有一个用于将包含在中间腔内的产品计量地排出到容器内的计量机构。
本发明还提出一种借助于用粉末状的产品填充向上敞开的容器的装置用粉末状的产品填充容器的方法，所述装置具有如下特征：一个在管和/或漏斗装置的上面的净秤，所述管和/或漏斗装置通到接管，所述接管设置在待填充的容器的上面，连接在净秤之后并且连接在容器之前的中间腔用于暂时容纳至少一部分从净秤排出的产品，并且压实装置用于压实填入容器内的产品，中间腔设有一个用于将包含在中间腔内的产品计量地排出到容器内的计量机构；其特征在于：产品从净秤通过管和/或漏斗装置排到容器内，其中一部分所述产品在导入到容器内之前暂时容纳在中间腔内，并且其余的产品从中间腔旁流过并且直接导入到容器内，其中在中间腔与直接导入到容器内的其余产品之间的分配比例这样选定，使得不会实现袋子的过度填充；或者其中所有产品在导入到容器内之前暂时容纳在中间腔内，计量机构首先控制或调节高的质量流量，并且在快速填充之后计量机构这样控制或调节通过的质量流量，使得在压实容器内的材料期间不导致容器的过度填充。
因为本发明利用了已知的净重称量原理，在所述原理中首先在全部填充物料部分被填充之前投出，首先可以获得较高效率，因为在真正的填充过程和压实过程期间已经可以投出接下来的部分。
因为全部的体积流不马上到达容器内，所以尽管采用净重原理也避免容器的过度填充。在用净重系统称量之后补充计量的方式由现有技术可知。然后进行补充计量，优选伴随在容器内或袋子内压实产品。因此所述袋子可以相应较小地设计尺寸。
上述步骤的特别的优点是：
1.所述装置的较高的工作能力，因为净秤可在一个工作过程中排空产品；
2.较高的压实速度，因为第一产品堆(Produktstoβ)可以快速进入并且保证袋子的最大填充度，所以压实结果是最佳的；
3.产品的成比例的补充输入导致无过度填充容器的压实效果。适宜地其余产品从中间腔旁流过并且直接导入到容器内，其中在中间腔与直接导入到容器内的其余产品之间的分配比例这样选定，使得虽然袋子被足够地填充但不会发生袋子的过度填充。
优选地导入到容器内的产品借助于压实装置压实并且在借助于所述压实装置现在采用的压实过程期间和在与之相关的在容器内的产品体积减少期间，补充计量中间腔的其余产品。
按本发明的方法尤其也适合于采用在旋转的装填机上，连接在前面的净秤固定地设置在那里。刚好在这种情况中根本上仅通过提高的技术耗费或较高的功率损耗才能实现材料的分级输入。
含有空气的粉末状的产品具有极其高的流动能力并且在其流动特性中完全可以与水相比较。即在接管上的袋子必须很好地密封，因此没有产品向外溅出并且不会导致袋子和设备污染。密封措施虽然也是机器的组成部分，但是遭受磨损。另外密封的质量也与袋品的特性(起皱)有关。
但是因为按本发明填充料面固定地保留在危险的区域下面，所以不再有上述的问题。因此保证装置的安全的工作方式。
有利地在填充接管内设置通道，所述通道导出排挤的空气并且因此避免袋内正压。如果填充料面如此升高使得通道关闭，那么不再有所述通道的功能。
同时存在如下危险，产品堆积在通道内并且在袋子取下之后溢出并且导致设备和袋子的污染。
在填充袋子时另一重要方面是对袋子的后来的封闭区域的高清洁度的要求。所述关闭区域是很重要的，当采用焊接作为封闭时，这特别以薄膜内侧的高的清洁度为前提条件。正好也为了解决这种问题，前述的方法在较高的填充速度中证明是最好的。
根据一种变化形式，其中中间腔构成在整个漏斗横截面上，并且相应地容纳所有材料量，计量机构首先调节到较高的质量流量。
特别优选计量机构这样控制或调节较高的质量流量，使得不会由于材料堵塞导致接管的搭桥(Brückenbildung)。
根据另一结构，在快速填充之后计量机构这样控制或调节通过的质量流量，使得在压实容器内的材料期间不会导致容器的过度填充。
附图说明
下面参照附图借助于优选的实施例详细描述本发明。其中：
图1a、b按本发明的第一装置的示意图，用于在借助于用叶轮阀门的补充计量来填充容器时在两个接连的步骤中填充容器。
图2a、b另一装置的示意图，用于在借助于任意计量机构(在此为活门)的补充计量来填充容器之后和同时在两个接连的步骤中填充容器；
图3另一装置的示意图，用于在填充容器时在两个接连的步骤中填充容器，所述装置包括容纳全部填充物料的中间腔和带有填充容器可能性的带有可调节的粗流和细流计量机构。
具体实施方式
图1a、b显示一个用于填充容器7(敞开的袋子)的具有净秤1的装置，该净秤设置在管和/或漏斗装置2的上面，该管和/或漏斗装置通到接管6，在该接管上悬挂容器7尤其是敞开的袋子。
作为称量方法采用所谓的净重原理，即净秤1一份一份地例如每份25kg地称量待填充的产品，并且然后所述产品排出到已称量过的那些部分中，其中所述产品通过管/漏斗装置2和接管6导入到容器7内。所述方法相对于总重系统提供特别高的设备效率的优点。
在此为了避免过度填充容器7的不利的结果，产品流或至少一部分所述产品流到达设置在管和/或漏斗装置中的中间腔3内。根据产品的空气含量的不同情况，该中间腔3容纳从净秤排出的产品的一部分优选约20-25％，尤其是约为产品的1/3。
其余的产品从中间腔3旁边流过并且直接到达容器7，该中间腔没有遮盖管/漏斗装置的整个横截面。因此在中间腔3与直接导入容器内的部分之间的产品分配关系这样选定，使得不会发生袋子的过度填充(图1a、2a)。
例如压实装置8或另外设置的压实装置9从容器7的敞开的顶面伸入到容器7内，该压实装置这样设计，使得导入容器7内的产品压实，从而使所述产品排除一部分容纳的空气。
在现在借助于压实装置8/9采用的压实过程期间并且在与之相关的产品体积减少期间，从中间腔3出来的其余材料这样补充计量，使得压实速度和可填充容器的体积流相符。这导致，保证最大的压实速度，而不会发生过度填充(图1b、2b)。
该压实装置可由任意方式实现，例如借助于探针的方式(附图标记8，它例如产生振动，或是真空喷枪等)和/或借助于振动装置，例如借助于振动台(见9)，容器放在所述的振动台上。
中间腔3可由一些单个的分段构成，也可由多个分腔构成，所述分腔依次排空。在此采用叶轮阀门作为计量机构4证明是最有利的方式，在此中间腔通过叶轮状的叶轮阀门持续地排空(图1a、b)。在此转速并且因此计量速度可以与工艺适配。有选择地计量机构也可以按其他方式实行(图2，在此计量机构按活门方式构成)。
待填充产品的空气含量由于不同的堆放时间而经常改变，所以中间腔设计成使其容积和/或料位可变化地调节。这例如可以通过在中间腔3上的可调节的侧面的边界壁5实现。
按图3的中间腔3的实施方式可以取代图1a、b和图2a、b的装置。在该装置中，中间腔3在管/漏斗装置2的整个漏斗横截面上延伸并且因此容纳由净秤1投出的材料的全部填充量。在其下端部存在一个计量装置4，该计量装置有利地构成为叶轮阀门，但是也构成为已知结构类型的其他计量装置。
投入到这样构成的中间腔内的材料可以在填充过程开始时在粗流中穿过计量机构4。计量机构在此有利地具有如下特性，即这样限制料流，因此绝对不会导致搭桥或者由于材料例如在通向的接管中的内摩擦而使材料迟滞地进入到容器7中。在开始时的快速填充之后按照袋内借助于压实装置8、9的并行采用的压实，计量机构4根据在容器7内的料位的不同情况这样调节体积流量，使得在容器7内的填充过程期间绝对不会导致过度填充。
所述方法的另一优点在于，在填充过程开始时，计量机构4的短时的闭锁允许材料投出与容器已经套在接管上的必要性的时间上的脱离耦合。另外该方法不需要借助于例如可调节的侧壁来在容积上适配中间腔3，因为中间腔不必容纳投出的材料的确定的一部分，而是通常容纳全部投出的材料。并且对于散料重量波动并且从而体积波动不敏感。
但是因为产品的压实特性也经常变化，所以另外可能的是，设备优选装备有利的传感器10，该传感器在接管出口11下面检测产品的料位。用这样的技术现在可以这样控制计量装置，使得不会发生过度填充。在其他情况下必须在填充过程中设定产品料面与接管出口11之间的安全距离，但是这然后导致压实速度的降低。
另一重点是已填满的容器7转移到封闭位置。在此为了保证可靠地封闭容器7，在产品料面的上面必须有一定的自由空间，因此用于封闭的工具可以合适地抓住袋子。也因此上述的传感器10是有优点的，因为压实过程可以这样控制，使得保证必要的自由空间。
上述方案总体上保证装置的高效率、紧凑的袋尺寸、袋子和装置的高清洁性、袋封闭的高安全性和高重量精确性。
称量与中间存储的分离的优点在于秤的简单结构以及效率的提高，因为在填充过程期间已经可进行下一个称量过程。
特别有利地该装置适用于旋转的装填机。
附图标记列表
1.净秤
2.漏斗装置
3.中间腔
4.计量机构
5.边界壁
6.接管
7.容器
8.压实装置
9.压实装置
10.传感器
11.接管出口
Claims (22)
1.用粉末状的产品填充向上敞开的容器(7)的装置，所述装置具有如下特征：
一个在管和/或漏斗装置(2)的上面的净秤(1)，
所述管和/或漏斗装置通到接管(6)，所述接管设置在待填充的容器(7)的上面，
压实装置(8、9)用于压实填入容器(7)内的产品，
其特征在于：
连接在净秤之后并且连接在容器(7)之前的中间腔(3)用于暂时容纳一部分从净秤排出的产品，并且
中间腔(3)设置在管和/或漏斗装置(2)内并且在管和/或漏斗装置(2)的横截面的一部分上延伸，使得从净秤排出的产品的一部分直接到达容器内并且另外的部分通过中间腔(3)到达容器(7)内，并且中间腔(3)设有一个用于将包含在中间腔(3)内的产品计量地排出到容器(7)内的计量机构(4)。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于：中间腔(3)构成为暂时容纳从净秤排出的产品的20-25％。
3.按权利要求1所述的装置，其特征在于：料位传感器(10)用于传感在容器内的料位。
4.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：中间腔(3)由多个分腔构成，各分腔可分开排空。
5.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：计量机构(4)构成为叶轮阀门。
6.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：计量机构(4)构成为可控制的摆动活门。
7.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：中间腔的容积是可变的。
8.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：在接管上设置排气通道。
9.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：压实装置(8)构成为伸入到容器内的探针和/或构成为振动装置。
10.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：压实装置(8、9)包括一个振动台，在该振动台上放置容器。
11.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：所述装置构成为转动的装填机。
12.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：所述向上敞开的容器(7)是敞开的袋子。
13.按权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于：所述接管伸入到所述容器内。
14.按权利要求2所述的装置，其特征在于：中间腔(3)构成为暂时容纳从净秤排出的产品的1/3。
15.借助于用粉末状的产品填充向上敞开的容器(7)的装置用粉末状的产品填充容器(7)的方法，所述装置具有如下特征：一个在管和/或漏斗装置(2)的上面的净秤(1)，所述管和/或漏斗装置通到接管(6)，所述接管设置在待填充的容器(7)的上面，连接在净秤之后并且连接在容器(7)之前的中间腔(3)用于暂时容纳至少一部分从净秤排出的产品，并且压实装置(8、9)用于压实填入容器(7)内的产品，中间腔(3)设有一个用于将包含在中间腔(3)内的产品计量地排出到容器(7)内的计量机构(4)；
其特征在于：产品从净秤通过管和/或漏斗装置(2)排到容器(7)内，
其中一部分所述产品在导入到容器(7)内之前暂时容纳在中间腔(3)内，并且其余的产品从中间腔(3)旁流过并且直接导入到容器(7)内，其中在中间腔(3)与直接导入到容器内的其余产品之间的分配比例这样选定，使得不会实现袋子的过度填充；或者
其中所有产品在导入到容器(7)内之前暂时容纳在中间腔(3)内，计量机构首先控制或调节出高的质量流量，并且在快速填充之后计量机构这样控制或调节通过的质量流量，使得在压实容器内的材料期间不导致容器的过度填充。
16.按权利要求15所述的方法，其特征在于：导入到容器(7)内的产品借助于压实装置(8、9)进行压实。
17.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于：在借助于压实装置(8、9)的压实过程期间和与之相关的产品的体积减小期间，补充计量中间腔(3)的其余材料。
18.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于：在容器中的料位用料位传感器(10)监控并且根据料位来控制计量。
19.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于：压实速度和填充容器(7)的体积流量彼此协调，使得在容器(7)的填充过程的任何时刻都不出现所述容器的过度填充。
20.按权利要求19所述的方法，其特征在于：计量机构控制或调节质量流量，使得在接管(6)的区域中不会通过材料堵塞导致搭桥。
21.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述向上敞开的容器(7)是敞开的袋子。
22.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述接管伸入到所述容器内。
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- 2005-05-06 CN CNB2005800143466A patent/CN100546877C/zh active Active
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| CN1950257A (zh) | 2007-04-18 |
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