CN107406152B - 用于灌装敞口容器的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于将敞口容器(4)中的松散物料压实的装置和方法，具有包括压实瓶的压实装置(1)，其中压实瓶(2)包括外壁(5)且适于插入敞口容器(4)以使压实瓶(2)的外壁(5)与松散物料(3)接触从而对敞口容器内(4)内的松散物料(3)进行脱气和压实。所述压实瓶(2)的外壁(5)至少部分由抽吸装置(6)的透气的外侧抽吸壁(7)形成，所述压实瓶(2)包括振动激发器(48)以通过由振动激发器(48)产生的压实瓶(2)振动促成松散物料(3)脱气，所述振动激发器(48)被管部件(9)径向包围并且所述抽吸壁(7)包围管部件(9)。

Description

用于灌装敞口容器的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将松散物料灌装进敞口容器的包装设备、一种用于将敞口容器内松散物料压实的压实装置以及一种将松散物料灌装进敞口容器和/或将松散物料在敞口容器内压实的方法。尽管本发明现将参照将松散物料灌装入敞口袋内和将松散物料在敞口袋内压实来进行描述，但本发明不限于将松散物料灌装入敞口袋和将松散物料在敞口袋内压实，而是可同样被用于将松散物料灌入其它敞口容器或贮器如纸箱、桶或其它敞口容器内并在其内压实松散物料。

背景技术

现有技术已经公开了多种用于将松散物料灌装入敞口容器例如敞口袋和在灌装期间或灌装后压实松散物料以减少所需袋材数量，进而允许更好且更容易地堆叠已灌装且闭合的袋的装置和方法。

当将松散物料灌装入敞口袋时，可添加流体如空气以提高松散物料流动性。在非常轻质的物料的情况下，在灌装开始前松散物料内倾向存在相当一部分空气。为了减小所需容器尺寸且也减少运输费用，在灌装期间或灌装后敞口容器主动地或被动地被除气以减小松散物料内的空气含量。

为了更好地压实灌装的松散物料，已经公开了作用于容器底部的底部振动机，底部振动机通过引入的振动对袋装松散物料的除气起到明显作用。对于某些松散物料，这样的压实不充分或者压实所需时间太长导致有效的灌装效率降低。

DE102005037916A1已经公开一种用于形成、灌装和闭合袋的机器，该机器由塑料管制造袋，并且在灌装站中，计量分配件的漏管被插入袋的敞开顶端。该漏管具有用于运输灌装物料的螺旋输送器以灌装袋。漏管被闭合管包围。在计量分配过程中，单独的输送系统在灌装过程中使袋降低，通过该方式产品排放开口将一直位于装料高度的下方。如果需要，通过被集成在闭合管中的过滤件，结合计量分配过程进行抽吸是可能的，其中空气抽吸在一定程度上导致被压实的松散物料。这种产品的压实效果还可以通过采用振动发生器或叩击件来进一步增强。这样的从外部叩击闭合管将在料斗正下方完成。振动通过闭合管和漏管被传入灌装物料。在替代形式中，振动机可被置于袋底部支撑单元处并从下方作用于袋底。已知机器所具有的缺点为，通过漏管中的螺旋输送器输送产品需要直径相对大的计量分配件且只能提供相对低的灌装速率。在灌装过程中降低袋也花费时间且还要求设备相当复杂。还有值得考虑的缺点是，计量管需要大的计量分配件直径，因而只能使灌装袋在顶端具有足够大的直径。此外，相对少的能量和仅有小的振幅能被引入灌装产品中，所以效率受到限制。

因此，已经公开了使用真空喷枪，其在灌装过程中从上方进入敞口袋，通过经喷枪外表面所施加的真空来抽吸，进而排出内部空气。尽管这些真空喷枪尤其在轻质松散物料情况下提高了灌装速率，但松散物料在灌装过程中易于在真空喷枪外表面聚结，从而由于真空无法再到达外部区域而显著降低了真空喷枪效率。此外，过滤件可能会随着时间堵塞。

已经发现了一种有效的方法是使用振动瓶，该振动瓶也从上方通过灌装嘴插入到敞口袋中并且在插入式振动机的内部具有可旋转支撑的不平衡重，以用作振动激发器并且在旋转期间引起插入式振动器的振动运动，从而对振动瓶周围的松散物料除气。在特别轻质的松散物料的情况下，使用插入式振动机可能不太有效，这可能是因为如果物料为轻质的那么振动瓶倾向于在周围搅动松散物料，而不是实现有效除气。

DE102011119451A1已经公开了一种用于灌装袋的包装机，其具有高灌装率和高重量准确度。已知包装机采用灌装涡轮传输灌装产品。两个不同的压实装置被配属给每个灌装嘴。压实装置被构造为底部振动机并被放置在袋底的下方。在灌装过程中，作为另一个压实装置的真空喷枪可从上方通过灌装嘴进入袋内部，压实灌装的产品。应该注意，选择性地或与产品相关地或连续地从上方插入作为压实装置的振动瓶和作为压实装置的真空喷枪进入灌装嘴是可能的。虽然已知包装机的运行令人满意，但是由于多种不同的压实装置和附接调节装置使得包装机具有高度的复杂性。为了包装特别是轻质的物料，在已经公开的装置和方法中当松散物料被灌装入柔性袋中以产生高的内部压力时将外部压力作用于袋上，从而由于与环境间的高压力差而获得除气性能的大幅度提升。但是，该方法显示出的缺点在于灌装嘴需要耐压密封，并且过程控制需要使用压力传感器或者需要细致执行，以防止柔性袋破裂造成环境污染。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种装置、一种方法和一种包装设备，其允许对轻质松散物料也能有效灌装和除气，同时具有相对低的复杂性。

该目的通过具有作为本申请请求保护的主题的特征的压实装置、通过具有作为本申请请求保护的主题的所述特征的包装设备和通过具有作为本申请请求保护的主题的特征的方法来达到。本发明的优选具体实施例为作为本申请进一步请求保护的主题。本发明的其它优点和特征可从实施例和整体描述中获得。

一种创新的压实装置包括用于压实敞口容器内的松散物料的压实瓶。该压实瓶具有外壁，并且尤其适用于在灌装过程中被插入装有松散物料的敞口容器内以使该压实瓶的外壁与松散物料接触以脱气和压实敞口容器内的松散物料。压实瓶的外壁至少部分地由抽吸装置的透气的外侧抽吸壁形成，并且压实瓶包括振动发生器且尤其包括可旋转容置的不平衡部件，从而减少松散物料在抽吸壁上的任何结块并且通过由振动发生器或不平衡部件产生的压实瓶的振动运动来促进对松散物料的脱气。特别地，振动激发器被径向包围在管部件中并且抽吸壁至少部分地包围该管部件。

根据本发明的压实装置具有许多优点。该创新的压实装置能够将松散物料有效灌装入敞口容器内并且对松散物料有效脱气。事实在于插入式压实机既具有抽吸装置也具有振动发生器，有助于显著地减少了抽吸装置的抽吸壁的结块和堵塞并且在许多情况下几乎完全防止了抽吸装置的抽吸壁的结块和堵塞。任何堆积在抽吸壁上的松散物料颗粒通过振动发生器的振动运动被立即移除。压实瓶的振动运动导致了存在的松散物料的局部位移，使得松散物料内的气体例如特别是积聚在成形腔中的气体可通过抽吸装置和压实瓶有效地除去。

已经令人惊讶地发现，压实瓶的振动运动能显著提高抽吸装置效率。因此相信原因在于防止抽吸壁堵塞及体积内的任何气体成分均可被有效吸出。

振动发生器的振动或不平衡部件的旋转引起了压实瓶的压实运动。在所有具体的实施例中，优选振动发生器产生周向振动特别是旋转以产生振动。

压实瓶优选在构造上基本旋转对称并且可例如基本呈柱形。在所有的构型中优选振动发生器包括或尤其被构造成一个或至少一个不平衡部件。

在优选的具体实施例中，振动发生器和/或不平衡部件被管部件径向包围。这允许可靠地防止振动发生器和/或不平衡部件与灌装的或压实的松散物料接触。不平衡部件不需要在压实的松散物料本身中搅拌，而是由管部件容置并保护旋转的不平衡部件。管部件特别在整个抽吸壁上显示出降低的透气性并且特别是被构造为基本不透气。

抽吸壁优选至少部分地包围管部件。抽吸装置特别在径向上包围振动发生器或不平衡部件。

在优选的具体实施例中，抽吸壁至少部分地由透气的过滤部件组成。该过滤部件优选包括至少一个细网格过滤层，其被至少一个粗网格过滤层保护和/或支撑。过滤部件可能包括至少部分地显示出不同程度的网格细度的多个过滤层的堆叠。此时，径向靠外设置的保护层具有比径向还靠内的保护层更大的网格。可能提供具有不同程度的网格细度的多个过滤层。特别优选地，细网格层或最细网格层被具有更粗的线的粗网格过滤层自外侧保护。该过滤部件通过适当的稳定支撑层等被向内径向支撑。

在所有构型中，单个过滤层的网格或单个网格孔可为方形、矩形、圆形、椭圆或其它横截面形状。每个网格孔的长度与宽度的尺寸比特别小于10∶1，并且也特别小于5∶1。优选采用被构造为圆形或方形的网格尺寸。

使用烧结布料作为过滤层也是优选的。也可使用膨胀金属、编织物、针织物和其它已知的过滤层。

特别优选提供带有可更换过滤部件的管部件。该过滤部件尤其由管部件保护。接下来，一方面该管部件用于实现将不平衡部件或振动激励器容置在管部件内部以与松散物料隔离的目的，另一方面，管部件限制了抽吸装置径向向内。

可能且优选地，抽吸装置在轴向上间接或直接与管部件和/或振动发生器和/或不平衡部件相接。这意味着抽吸装置可至少部分轴向邻接于管部件设置。特别优选地，该抽吸装置被设置成径向围绕管部件。或者，该抽吸装置可能部分或整体轴向邻接于管部件和/或振动发生器和/或不平衡部件。

在有利的构型中，压实瓶被构造为纵长的。压实瓶长度与压实瓶直径之比最好大于3、尤其大于4。特别优选地，压实瓶外径、特别是最大外径小于65mm。或者压实瓶外径可能为45mm、50mm或60mm。60mm或更小的小直径对构造构成了巨大的挑战，因为除了振动发生器或不平衡部件外，抽吸装置也必须被置于压实瓶处。接下来，如果抽吸装置也被布置成径向围绕振动发生器或不平衡部件处，那么用于产生振动的径向可用空间是小的。

振动发生器或不平衡部件优选借助于从端面延伸进入压实瓶的驱动轴被旋转驱动。该端面与压实瓶的底面相对。驱动轴优选被支撑以相对于压实瓶旋转。驱动轴可被构造为一件式或多件式。驱动轴优选被马达驱动。

在所有的构型中，振动激发器位于压实瓶的内部。虽然驱动马达可被设置在外部，但也可被放置于内部。振动发生器也可包括或被构造为弹簧振动系统。在所有构型中，振动激发器可被电磁地激励。

通过产生振动，可靠地防止了或者明显地延迟了任何的过滤件堵塞。

在所有构型中，优选至少一个用于支撑驱动轴的轴承被放置于管部件的轴端区域。优选均用于支撑驱动轴的至少一个轴承被容置在管部件的两个轴端区域内。也同样可能有另外的中间支撑。这实现了有利于产生载荷时的高度稳定性。

在优选的具体实施例中，压实瓶的端面包括带有用于驱动轴的通道的连接件和/或在底面上的闭合的底盖件。仅在底面上提供抽吸壁和/或包括通过压实瓶的底面来抽出气体尤其是将气体自松散物料吸出也是可能的。

在所有的构型中，抽吸装置优选包括真空腔，真空腔尤其基本由位于管部件和过滤部件之间的径向空隙形成。在这些构型中，抽吸装置至少部分包围管部件。

在本发明的另一个优选具体实施例中，真空腔间接地或直接地通过至少一个空气管道与至少一个真空接口相连。该真空接口可又间接地或直接地与切换真空阀相连。真空接口特别位于压实瓶的端面。

有利地，空气管道或至少一个空气管道或特别是全部空气管道至少部分地在轴承的径向外侧延伸。这样，用于支撑驱动轴的轴承被很大地保护以免受松散物料携带的灰尘的影响。

在有利的构型中，空气管道至少部分地延伸通过管部件和/或至少部分地由该管部件形成。空气管道的部分部段可例如被管部件内的槽限定。

连接件特别是被构造为至少两件式并且可被设置成多件式。接下来，连接件由两个或多个连接部组成，该连接部可特别优选地互相连接使得连接部可(轻易地)彼此分离。通常，在压实装置的更换或维护期间，第一连接部仍保留于机器处，而带有压实瓶的第二连接部被移除以更换、检查或清洁部件等。第一(优选为上部)连接部可设置有固定附接的空气接口和/或真空接口。由于第二(优选为下部)连接部无需单独拆卸并且接下来无需再单独重新连接每个管接口即可被移除，所以拆卸压实瓶不太复杂。由于压实装置会定期调整高度，所以真空管必须适于灵活的高度调节或者它们的高度同样是可调的。真空管通常以特定方式安装，特别是围绕用于驱动轴的柔性连接管螺旋地安装，以防止在上升和下降期间摩擦灌装嘴。第一和第二连接部优选借助适当的紧固件例如螺钉等被互相连接。至少一个密封件或者两个或更多的密封件可被置于连接部之间以提供足够的防尘和气密连接。

优选地，至少一个柔性连接软管被紧固至连接件。可能且优选地，将至少一个真空流路放置于柔性连接管中。该真空流路可被构造在柔性连接管中或可在柔性连接管处被引导或成形。例如柔性连接管可能包括至少部分地具有厚度的外壁，以使真空流路被构造在外壁中。或者可能在柔性连接管的内部放置或引导单独的真空流路。

自压实瓶的端面延伸远离的柔性连接管例如具有的优点是没有松散物料或仅有少量的松散物料积聚在压实瓶的端面，这可能会在从压实瓶上移除之后掉落并污染环境。

在优选实施例中，驱动轴内部包括在驱动轴的纵向上延伸的至少一个真空管道。该驱动轴内部的真空管道特别用于向抽吸装置供给真空。可能只通过真空管道在驱动轴内部提供真空。将驱动轴内部的真空管道和驱动轴外部的真空流路用于真空供应也是可能的。

真空管道如果设置于驱动轴内部，那么优选具有至少一个横向通道。接下来，真空管道优选通过横向通道与压实瓶的连接管道流体连接。该连接管道可被构造为在横向通道区域内环绕驱动轴延伸的环形空间。该横向通道可例如为从驱动轴的外表面延伸至连接轴内部的真空管道的孔。这建立了从驱动轴内部的真空管道到驱动轴的外表面的流体连接。横向通道与驱动轴的纵向轴线垂直或呈一定角度地取向。

优选地，连接管道至少暂时将真空管道与空气管道连接。当连接管道未完整地环绕驱动轴延伸时，那么在驱动轴旋转过程中连接管道并不是始终被供给真空，而只有当横向通道与连接管道建立流体连接时，连接管道才被供给真空。驱动轴内部和抽吸装置处的空气体积优选被定尺寸成使周期性建立的真空连接能满足功能使用。真空发生器用于提供所需真空。

在优选构型中，连接管道通过至少一个密封件在至少一个轴向侧上相对于驱动轴被密封。连接管道特别通过至少一个密封件在两个轴向侧上相对于驱动轴被密封。这可靠地防止了灰尘例如在驱动轴轴承方向上漂浮。

根据本发明的包装设备包括用于灌装松散物料的至少一个敞口容器和具有用于在敞口容器中灌装松散物料的至少一个灌装嘴的至少一个包装机。特别地，敞口容器可通过移动特别是相对于灌装嘴的向上移动而附接于灌装嘴。或者，该敞口容器可被置于灌装嘴的下方，而不需要将该敞口容器附接至灌装嘴或将该敞口容器与灌装嘴连接。包装机包括至少一个压实装置，其包括可特别地从上方插入到敞口容器中的压实瓶。压实瓶包括外壁并适于被插入到敞口容器中以使外壁与松散物料接触并对敞口容器中的松散物料进行脱气和压实。这可能特别是在灌装松散物料的过程中完成。压实瓶的外壁至少部分地由抽吸装置的透气的外侧抽吸壁形成，并且压实瓶包括振动发生器和/或可旋转容置的不平衡部件，以通过由该振动发生器或不平衡部件产生的压实瓶的振动运动来促进对松散物料脱气。特别地，减少了松散物料在抽吸壁上的任何结块。替代或除了不平衡部件外，一些其它振动发生器可设置在压实瓶内部。振动激发器特别地被管部件径向包围，抽吸壁优选部分地包围管部件。

根据本发明的包装设备还具有许多优点，因为它允许有效地灌装并且对已灌装的松散物料除气。

灌装嘴可具有配属于它的压力传感器和/或装料高度传感器以根据传感器数据控制灌装过程。

包装设备或包装设备的包装机可特别地包括如上文所描述的压实装置。

优选地，灌装件被配属于每个灌装嘴或至少被配属于包装设备的其中一个灌装嘴。所采用的灌装件特别是灌装涡轮。传送例如可能通过重力供给或通过采用空气灌装件进行，其中可控的空气供应使松散物料流化并且在重力的帮助下传送该松散物料。灌装件优选根据待灌装的产品被选定。

根据本发明的方法用于在灌装过程中向敞口容器灌装至少一种松散物料和/或用于对敞口容器中的之前灌入的或正在被灌入的敞口容器中的松散物料进行脱气。为了脱气，压实装置的压实瓶被插入敞口容器内以对敞口容器内的松散物料进行脱气和压实。引起振动激发器或振动发生器振动，该振动激发器或振动发生器特别地被在压实瓶处或在压实瓶内的管部件径向包围，或者引起在压实瓶处的不平衡部件旋转，抽吸装置通过尤其至少部分地包围管部件的、作为外壁的一部分的透气外侧抽吸壁，在压实瓶处吸出松散物料中的气体，从而通过由压实瓶内部的振动发生器产生的压实瓶的振动运动来促进对松散物料脱气。特别的是减少了在抽吸壁上的松散物料的任何结块。不平衡部件可特别地用作振动激发器。

根据本发明所述的方法还具有许多优点，因为它能够有效地将松散物料灌装入敞口容器内和/或在敞口容器内将松散物料压实。通过引起压实瓶的振动运动来可靠地防止松散物料结块。

当灌装过程时，压实瓶优选被插入敞口容器中。在开始将松散物料灌装入敞口容器之前或之后插入压实瓶是可能的。压实瓶可在灌装过程中运行从而完成特别有效的灌装。压实瓶优选为高度可调的。特别优选地，压实瓶可通过灌装嘴被插入到容器内。有利地，当灌装过程开始时或在其初始阶段，压实瓶从上方通过灌装嘴被降低进入容器内特别是进入敞口袋内。在灌装过程结束时，压实瓶向上返回至顶端。

在优选的构型中，压实瓶的长度小于容器的长度。特别优选地，容器的长度与压实瓶的长度的比值大于1.5优选大于2.0。

在本发明所有具体的实施例和构型中，优选直到容器内松散物料的装料高度至少基本上完全地特别是完全地覆盖抽吸壁，抽吸装置才将气体从松散物料吸出。优点在于基本上不吸入环境空气。直到装料高度足够高才启动抽吸。特别地，至少部分同时地引起压实瓶处的不平衡部件转动并将气体特别是空气在压实瓶处从松散物料被吸出。或者，可能只在压实瓶处至少部分地引起不平衡部件的转动或只在压实瓶处将气体从松散物料吸出。

在有利的具体实施例中，压实瓶至少部分地不起效。

优选地，在某些时间点以规则或不规则的间隔将气体脉冲施加到抽吸装置。气体能从抽吸装置的内部吹出到外部。或者，可能只有关闭真空以使得基本上没有气体从抽吸装置离开到外部。气体脉冲或关闭真空能增进仍然堆积在抽吸装置的过滤部件上的过滤结块的脱离。该气体脉冲可例如以规则的间隔被发射。这特别允许从过滤部件的过滤织物上移除单个的、细小的颗粒，从而保持了过滤织物的完全的除气性能。

总体来讲，本发明提供一种压实装置和一种装配有该压实装置的包装设备以及一种能更有效地将松散物料灌入敞口容器特别是敞口袋的方法。特别是在密度小于0.5kg/dm³的轻质产品的情况下和特别是在密度小于0.3kg/dm³的轻质产品情况下，不平衡部件的振动运动能实现更好的压实效果。振动延迟了或者完全消除了过滤部件上任何过滤结块的形成。因此真空的渗入深度增加，从而增强了抽气效果。

在本发明的所有构型中，优选振动发生器特别是不平衡部件连续旋转地将松散物料压实。振动扩大了作用圆周。循环的振动运动特别引起了压实瓶的摇摆运动。特别优选地，压实瓶不围绕其纵向轴线旋转。

本发明具有的进一步的优点在于，对于第一类加工产品，压实瓶的作用半径由于抽气显著增加。在该产品种类或产品类型中，所施加的真空粘附松散物料，从而扩大了压实瓶的有效直径。虽然压实瓶外径相对较小，但所加真空因此有助于在许多精细产品中获得压实瓶的更大的动作直径。这促进了通过压实瓶脱气并提高了效率。在预定的或传感器采集的间隔内，抽吸装置可在大气压下或过压下通风。这使得第一产品类型的松散物料结块在振动发生器振动的影响下破碎。接下来，新产品进入过滤部件并被有效压实。

在待用于加工的第二种或第二产品类型的松散物料中，抽气导致保持不断分解的粘附的松散物料的更脆的过滤块的形成，从而再次扩大了压实瓶的作用范围。

附图说明

本发明的其它优点和特征可从下面参考附图描述的示例实施例中得到：

图1是根据本发明中包装设备的示意俯视图；

图2是根据图1的包装设备的包装机的侧视图；

图3是根据图2的包装机的压实装置的压实瓶的透视图；

图4是根据图3的压实瓶的主视图；

图5是根据图3的压实瓶的连接件的透视图；

图6是根据图3的压实瓶的驱动轴的示意透视图；

图7是根据图3的压实瓶的示意横截面；

图8是图7中“D”处放大细节；

图9是根据图3的压实瓶的管部件的简化横截面；

图10是根据图9的管部件的主视图；

图11是另一个压实装置；

图12是用于根据图1的包装设备的另一个压实装置；和

图13是用于根据图3的压实瓶的两件式的连接件。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的包装设备100的简化俯视图。该包装设备包括能将松散物料灌入在此为敞口袋的敞口容器的包装机50。包装机50具有回转式设计结构并包括分布在其外周的多个灌装嘴51(见图2)。所示包装机50具备大约2个至16个灌装嘴51。根据本发明的包装设备100也可被构造为固定的单嘴包装机。

回转包装机50被连续操作回转，使得灌装嘴51以基本恒定的速度绕中心轴线旋转。该旋转速度特别依据待灌装产品和其压实率。待灌装的松散物料通过入口料斗被灌装进包装机50的筒仓52内。松散物料从筒仓通过重力自流进料被送入相应的灌装嘴51的分配筒仓58。

为了供给待灌装的敞口容器4，提供有容器供给机101，其中待灌装的容器可选地由例如管状片材制备。转移装置102将待灌装的容器递送给包装机50，在转移至灌装嘴51的过程之中或之后，它们在那里被基本防尘地附接，以尽可能避免在灌装过程中造成环境污染。

在根据图1的实施例中，包装机50逆时针旋转。包装机50附接于支座53并且可通过所示的防护栏自外部进行保护以排除事故。

当灌装容器4被完全灌装时，即，灌装容器4到达排出装置103且松散物料被完全压实时，排出装置103取下敞口容器4并将其递交给加工装置104，随后在那里可根据需要进行压实且敞口容器被定期闭合。为此，提供闭合装置105，在此，以敞口袋为代表的敞口容器4通过灌装端处的闭合接缝被闭合。在加工装置104处可提供对灌装容器4的重量检查和/或目视检查。最后，灌好的容器4被运出。

图2示出了根据图1的包装设备100的包装机50的简化横截面。包装机50绕中心轴线旋转并附接于支座53。筒仓52内的曲线表示筒仓52内的松散物料的装料高度。松散物料可通过筒仓52内的中间存储器被预先除气，使得实际进入容器的松散物料将通常显示相同的或至少相似的性能。

松散物料由于其重量进入配属于每个灌料嘴的分配筒仓58。位于分配筒仓58底部的灌装盒具有灌装件54，灌装件54优选为灌装涡轮并用于限定松散物料通过灌装嘴51进入敞口容器4内的输送。

在所有构型中对待灌装松散物料和/或已灌装松散物料进行称重。可通过净重法进行称重，在此，首先将预期量的松散物料灌入在其中进行称重的预容器。在达到预期灌装重量后，位于前置容器中的一定量松散物料被灌入敞口容器4。也优选利用毛重法进行灌装，在此，待灌装容器在灌装过程中被称重以保证精确批量灌装。图2示出了毛重法，其中灌装嘴在灌装过程中与附接部件和容器4一起被称重。从由秤56确定的重量中减去灌装嘴和其它部件的已知重量，即计算出已灌装的松散物料3的量。

采用控制装置57进行控制，其例如可以配属于每个单独的灌装嘴51。还可能采用一个控制装置用于多个灌装嘴。

包装机50还包括用于每个灌装嘴51的一个压实装置1。压实装置1均包括驱动马达49和压实瓶2。在容器4已附接至灌装嘴51后，压实瓶2从顶部经灌装嘴51被插入容器4以压实灌入的松散物料。当灌装过程结束且在排出容器4之前，向后拉动压实瓶2，将其向上拉出容器4至少向上到达灌装嘴51内以便能轻松排出灌装容器4。

在灌装过程中使用压实装置1，压实装置1包括在下图中详细说明的位于压实瓶内的不平衡部件8以及用于在容器4内压实松散物料3的抽吸装置6。如图2所示，压实瓶2的长度13小于容器4的一半长度。在灌装过程开始时，将压实瓶几乎整体降下至容器底部。当(位于水平虚线之间的)抽吸壁7基本完全被松散物料3覆盖时，抽气被激活且空气从松散物料被吸出。在灌装过程中，压实瓶2连续地或步进地向上移动，使得产品刚被灌装就可被最佳压实。无需等到整个容器4或整个敞口袋被灌好且开始真空脱气。这能节省宝贵时间。可从下方设置向容器4底部施加振动的底部振动机59。在灌装过程的控制中，也采用装料高度传感器55，其获取松散物料3在容器4内的装料高度。

图3示出了压实装置1的压实瓶2的透视示意图。压实瓶2示出了端面16和底面17。驱动轴18从压实瓶2的端面16突出。驱动轴18旋转支承在压实瓶2内。端面16具有被多个真空接口30等附接的连接件23用于向压实瓶2的抽吸装置6提供所需真空。抽吸装置6被管部件9保持并包括形成是压实瓶2的外壁5的一部分的透气的抽吸壁7的过滤部件10。压实瓶2的内部空间由底面17上的底盖件25闭合。虽然底盖件25是气密的，但其可具有过滤部件，从而在压实瓶2的底面17处从容器4抽吸出空气。

整体上，压实瓶2的长度13比压实瓶2的典型的且特别是最大的直径14要大得多。长度13与直径14之比优选大于3，特别是大于3.5或4。

压实瓶2的外径取决于期望应用。为了对常规的敞口袋进行灌装，外径14须足够小以允许压实瓶2从上方经灌装嘴插入待灌装的容器4内。因此，外径14优选为小于75mm，特别是小于60mm。在有利的构型中，外径选为60mm。长度13可为200mm、230mm或更大。

图4示出了根据图3的压实瓶2的主视示意图，清楚示处了位于连接件23的端面16上的三个真空接口30、31和32。

图5示出了连接件23的透视图，在此可以看到用于通过驱动轴18的通道24。所示真空接口不带有管接口。

在与端面16相对的连接件23的端部处，连接件23具有用于将连接件23螺纹连接到管部件9的外螺纹39。为了确保压实瓶2内部的真空供应，螺纹39的外侧具有多个周向分布的轴向槽40，通过轴向槽40，真空可从接口30、31和32处被引入。

图6示出了驱动轴18的透视图，在此可看到不平衡部件8的不平衡重38。不平衡部件8用作振动激发器48并提供在压实瓶2内部产生的振动激发，从而实现压实瓶2进而压实装置1的特别有效的动作。压实瓶2的振动运动因此被准确限定且几乎不依赖于外部环境。如果不平衡部件形成在压实瓶2外侧，例如在压实装置1顶端的驱动马达49处，则压实瓶2的振幅将非常依赖于外部环境。在非常轻质的松散物料情况下，这可能导致不期望的大的振动摆动，因为驱动马达49和压实瓶2之间的距离导致在非常轻质的松散物料的情况下仅仅形成了对振动运动的轻微阻尼。

本发明中振动运动局部地产生在需要的地方即压实瓶内部，使得振动运动极少依赖外部环境，因此被更好地限定。选择不平衡质量允许改变振幅，选择驱动数量能改变频率。这允许针对待灌装产品对压实瓶进行调整优化。

振动在压实瓶内部被激发，并且在本文中，在径向围绕不平衡部件8的抽吸装置内部被激发。图7示出了压实装置1的压实瓶2的示意横截面。压实瓶2的主体由连接件23、管部件9和底盖件25形成。如右侧所示，底盖件可显示出近似矩形的横截面。优选地，底盖件显示出被倒圆的端部区域25a。这能够例如更易插入松散物料内。端部区域的半径可为例如3mm、5mm或10mm。这也能避免对袋壁和灌装嘴造成损坏。

抽吸装置6的过滤部件10被底盖件25和管部件9所保持。

驱动轴18在端面16附近的轴向端部区域19处通过轴承21旋转支承在压实瓶2内。在端部区域20的底面17处另一端采用轴承22支撑驱动轴18。

过滤部件10由多个过滤层11构成，其中一个过滤层或单独的支撑层可用于支撑过滤部件10。

间隙或真空腔26形成在过滤部件10和管部件9的外表面之间，空气通过该间隙或真空腔26从过滤部件10遍布整个表面地被吸出。被吸出的空气通过真空接口30、31和32被排出。真空管道29的内部示出了不平衡重量38。在根据图7的视图中应当注意，图7是图4中的B-B剖面图，因而在中心对称轴线处在对称轴线上方的剖面和在对称轴线下方的剖面彼此成角度。

图8示出了图7中“D”处的放大细节以更好示出被吸出的空气的流动曲线以及单独组成部分。

提供用于密封以及防止灰尘通过驱动轴18的通道24进入轴承21内的密封件41。

被吸出的空气沿流动箭头15从真空腔26被输送至附属的真空接口。被吸出的空气首先流经空气管道28。在连接件23的螺纹39区域，空气管道28由连接件23内的槽40(见图5)和管部件9限定。

图13示出了图7的压实瓶2的连接件23的变型，其中，连接件23被构造为多件式在此为两件式并主要由第一连接部23a和第二连接部23b组成。在维护期间，第一连接部23a保持在包装机上，而第二连接部23b随着压实瓶2被移除。因此，真空管可保持在真空接口30等处，无需相对复杂的拆卸和接下来的重新安装，尤其因为需观察到特定的管布线。这些真空接口30-32还优选为单独的部件，当与连接部23a和23b连接时它们被夹紧到第一连接部23a的底切。这两个连接部23a和23b通过合适的连接机构46例如螺钉相互连接。优选在连接部之间提供合适的密封件44。在真空接口30和第一连接部23a之间也提供了定制的密封件44。

连接件23具有螺旋连接至管部件9的配合螺纹的螺纹39。通常连接件23与管部件9的密封也优选由合适的密封件44完成。

在此，在第一连接部23a的(上)端部形成外螺纹45以在那里连接驱动轴的套筒。

图9示出了带有在管部件9内的可识别的内螺纹37的管部件9的示意横截面。连接件23的外螺纹39旋入内螺纹37。而且，空气管道28是可识别的，被抽吸出的空气通过该空气管道28从间隙或真空腔26处被导入。

在管部件9的内部形成自由直径43，不平衡部件8可在其中旋转以产生振动。

图10示出了管部件9的主视图，在其中空气管道28也是可见的。为了说明，图7中的B-B剖面被再次示出。

图11示出了压实装置1的另一个实施例，其带有附接到端面16的连接件23的连接管33。真空供给通过驱动轴18内部的真空管道29进行。驱动轴18被构造为多个部件。该真空管道29敞口于从真空管道29处径向向外延伸的至少一个横向通道35。该横向通道35可例如由驱动轴18内的横向孔形成。在横向通道35的区域中，连接通道36环绕驱动轴设置并连接真空管道29和空气管道28，使得施加于真空管道29的真空连续穿过横向通道35、连接管道36和空气管道28进入真空腔26内。

连接管道36在两个轴向侧由密封件41、42密封以防灰尘进入轴承21。

这种构造允许轻易将真空供给至抽吸装置6。不平衡部件8的轴承被可靠地保护使其免受灰尘的影响。过滤部件可有效地免受结块颗粒的影响。

图12示出了一种替代构造，其中真空供给并不中心地通过驱动轴而是在其外部发生。压实装置1可基本示出了图7的压实装置的结构，其带有在端面16被安装至连接件23的连接管33以确保真空供应。

连接管33包括放置在或被构造在连接管33的壁内的用于真空供给的真空流路34。真空流路34可被附接于连接管33的内壁或可被置于连接管33的内部，其中优选防止真空流路与旋转的驱动轴18摩擦接触。

真空流路34与空气管道28直接相连，使得抽吸装置6的真空腔26可被充足供给真空。如前述实施例那样，空气管道28位于在轴承21的径向外部，使得轴承21的区域被可靠地保护免受灰尘影响。

空气管道28可至少部分地延伸穿过管部件。

整体上，本发明提供了有利的压实装置1以及配备有该压实装置的有利的包装设备100，它们允许有效地向敞口容器灌装松散物料并且有效地压实所述容器中的松散物料。在压实瓶内部产生的振动对过滤部件10施加振动，从而极大地防止产生过滤结块，即使采用细小的松散物料。这允许从内部明显地减少了过滤部件所需的气泡数量，从而提高效率。

附图标记说明

1 压实装置

2 压实瓶

3 松散物料

4 容器

5 外壁

6 抽吸装置

7 抽吸壁

8 不平衡部件

9 管部件

10 过滤部件

11 过滤层

12 容器4的长度

13 压实瓶2的长度

14 压实瓶2的直径

15 流动箭头

16 端面

17 底面

18 驱动轴

19 端面16处的端部区域

20 底面17处的端部区域

21 端面16处的端部区域19处的轴承

22 底面17处的端部区域20处的轴承

23 连接件

23a 第一连接部

23b 第二连接部

24 通道

25 底盖件

26 真空腔

27 纵向

28 空气管道

29 真空管道

30 真空接口

31 真空接口

32 真空接口

33 连接管

34 真空流路

35 横向通道

36 连接管道

37 管部件9中的螺纹

38 不平衡重

39 连接件23的螺纹

40 槽

41 密封件

42 密封件

43 管部件9的内径

44 密封件

45 螺纹

46 螺钉

47 压力传感器

48 振动激发器

49 驱动马达

50 包装机

51 灌装嘴

52 筒仓

53 支座

54 灌装件，灌装涡轮

55 装料高度传感器

56 秤

57 控制装置

58 分配筒仓

59 底部振动机

57 控制装置

58 分配筒仓

59 底部振动机

100 包装设备

101 容器供给机

102 转移装置

103 排出装置

104 加工装置

105 闭合装置

Claims (28)

1.一种压实装置(1)，包括用于压实敞口容器(4)内的松散物料的压实瓶(2)，其中所述压实瓶(2)包括外壁(5)且适于被插入敞口容器(4)以使所述压实瓶(2)的外壁(5)与所述松散物料(3)接触并在所述敞口容器(4)内对所述松散物料(3)进行脱气和压实，其特征是，所述压实瓶(2)的外壁(5)至少部分由抽吸装置(6)的透气的外侧抽吸壁(7)形成，并且所述压实瓶(2)包括振动激发器(48)以通过由所述振动激发器(48)产生的压实瓶(2)振动促进该松散物料(3)脱气，所述振动激发器(48)被管部件(9)径向包围并且所述抽吸壁(7)至少部分包围所述管部件(9)，所述压实瓶(2)在端面(16)包括多件式的可分离的连接件(23)，该连接件带有用于驱动轴(18)的通道(24)。

2.根据权利要求1所述的压实装置(1)，其中，所述振动激发器(48)包括可旋转容置的至少一个不平衡部件(8)。

3.根据权利要求1所述的压实装置(1)，其中，所述抽吸壁(7)至少部分由透气的过滤部件(10)构成。

4.根据权利要求3所述的压实装置(1)，其中，所述过滤部件(10)由管部件(9)可更换地支撑。

5.根据权利要求1所述的压实装置(1)，其中，所述抽吸装置(6)在轴向上间接或直接与所述管部件(9)和/或振动激发器(48)相接。

6.根据权利要求1所述的压实装置(1)，其中，所述压实瓶(2)被构造为纵长形，其中所述压实瓶(2)的长度(13)与直径(14)之比大于3。

7.根据权利要求1所述的压实装置(1)，其中，用于支撑驱动轴(18)的至少一个轴承(21,22)被容置在该管部件(9)的至少一个轴向端部区域(19,20)处。

8.根据权利要求7所述的压实装置(1)，其中，所述压实瓶(2)在底面(17)处具有底盖件(25)。

9.根据权利要求3所述的压实装置(1)，其中，所述抽吸装置(6)包括由在该管部件(9)和该过滤部件(10)之间的径向间隙形成的真空腔(26)。

10.根据权利要求9所述的压实装置(1)，其中，所述真空腔(26)通过至少一个空气管道(28)与至少一个真空接口(30-32)相连。

11.根据权利要求10所述的压实装置(1)，其中，所述空气管道(28)的至少一部分在径向上在轴承(21,22)外延伸。

12.根据权利要求10所述的压实装置(1)，其中，所述空气管道(28)至少部分延伸穿过所述管部件(9)。

13.根据权利要求1所述的压实装置(1)，其中，至少一个柔性连接管(33)附接至所述连接件(23)。

14.根据权利要求13所述的压实装置(1)，其中，至少一个真空流路(34)设置在所述柔性连接管(33)中。

15.根据权利要求7或8所述的压实装置(1)，其中，在所述驱动轴(18)内设有沿所述驱动轴(18)的纵向(27)延伸的至少一个真空管道(29)，以便向所述抽吸装置(6)供应真空。

16.根据权利要求15所述的压实装置(1)，其中，所述真空管道(29)通过至少一个横向通道(35)与该压实瓶(2)的连接管道(36)流体连通。

17.根据权利要求16所述的压实装置(1)，其中，所述连接管道(36)通过密封件(41,42)相对于该驱动轴(18)在至少一个轴向侧被密封。

18.一种包装设备(100)，包括待灌装松散物料(3)的至少一个敞口容器(4)以及具有用于向敞口容器(4)灌装松散物料(3)的至少一个灌装嘴(51)的至少一台包装机(50)，其中设有具有能被插入敞口容器(4)的压实瓶(2)的压实装置(1)，该压实瓶(2)包括外壁(5)且适于被插入该敞口容器(4)以使该外壁(5)与松散物料(3)接触并在该敞口容器(4)内对松散物料(3)进行脱气和压实，其特征是，所述压实瓶(2)的外壁(5)至少部分由抽吸装置(6)的透气的外侧抽吸壁(7)形成，并且所述压实瓶(2)包括振动激发器(48)用于通过由该振动激发器(48)产生的压实瓶(2)振动促进该松散物料(3)脱气，所述振动激发器(48)被管部件(9)径向包围且所述抽吸壁(7)至少部分包围所述管部件(9)。

19.根据权利要求18所述的包装设备，其中，该灌装嘴(51)配属有压力传感器(47)和/或装料高度传感器(55)。

20.根据权利要求18或19所述的包装设备，其中，所述压实瓶是可升降调节的且能穿过所述灌装嘴被插入所述容器。

21.一种用于在灌装过程中用至少一种松散物料(3)灌装敞口容器(4)的方法，其中一定量的松散物料被灌装入所述敞口容器(4)，且压实装置(1)的压实瓶被插入所述敞口容器以在该敞口容器(4)内对松散物料(3)进行脱气和压实，其特征是，使该压实瓶(2)的、被管部件(9)径向包围的振动激发器(48)振动，并且借助抽吸装置(6)通过作为外壁(5)的一部分且至少部分包围所述管部件(9)的透气的外侧抽吸壁(7)在压实瓶(2)处从松散物料中吸出气体，以通过由该振动激发器(48)产生的压实瓶(2)振动运动促进松散物料(3)脱气。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，在灌装过程开始时，将所述压实瓶(2)插入该敞口容器(4)。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，至少部分同时地使该压实瓶(2)处的振动激发器(48)振动并在该压实瓶(2)处从松散物料(3)中抽吸气体。

24.根据权利要求21或22所述的方法，其中，仅至少部分地使压实瓶(2)处的振动激发器(48)振动并在压实瓶(2)处从松散物料(3)中抽吸气体。

25.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述压实瓶(2)至少部分地不起效。

26.根据权利要求21或22所述的方法，其中，在某些时刻将气体脉冲施加到抽吸装置(6)上。

27.根据权利要求21或22所述的方法，其中，多次改变所述压实瓶(2)相对于所述容器(4)的位置以有效脱气。

28.根据权利要求21或22所述的方法，其中，当松散物料在容器内的装料高度完全覆盖抽吸壁(7)时，才通过抽吸装置(6)抽吸气体。