CN201784810U - 差动定量秤和松散物料装袋装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种松散物料装袋装置，用于将预给定的松散物料装填重量装袋到运输包装、尤其是袋中，具有秤和控制装置，该控制装置将预给定的松散物料装填量从称量容器排出到运输包装中。在称量容器(6)和转移段(7)后面设置有一个闸门(50)。

Description

差动定量秤和松散物料装袋装置

技术领域

本实用新型涉及一种差动定量秤和松散物料装袋装置，优选用于小量的自由流动产品，用于将预给定的松散物料装填重量装袋到运输包装、尤其是袋中，具有秤和控制装置，该控制装置将预给定的松散物料装填量从称量容器排出到运输包装中。

背景技术

除了典型的运输包装之外，在所谓包装工业的领域内已知用于消费包装的专业化的灌装和包装装置。在此，在通常情况下制定几百克、至多几千克的装填量。5～10kg的重量在通常情况下被认为是上限。这种大小对于销售和消费者而言适合容易的操作，确切地说从销售店铺到终端用户，例如在厨房中。运输包装主要用于从一个加工企业运输到下一个加工企业。在典型情况下是从碾磨厂到面包厂。大多适于男性工作人员的运输包装的重量处于20与100kg之间。

在实践中，为了灌装运输袋而形成了三个自动化阶段，按照专门要求为：

自动提供配额，用手将袋悬置和封闭

自动提供配额，用手将袋悬置，全自动地将袋封闭

自动提供配额，全自动地将袋悬置和将袋封闭

由此可见，在任何情况下，配额的提供是所有自动化阶段的基础。核心问题在于，在一个短的时间间隔内形成并且精确称量松散物料配额。同一种松散物料可以表现不同：物料是否在运输期间会与空气混合以及获得或多或少地类似液体的特性，或者极端条件如机器元件是冷还是热以及由此导致的松散物料与壁部分之间的附着力是否形成干扰。

与仓储-料仓设备的尺寸相比，袋内容物是小配额。尽管如此，对于灌装装置例如中间仓库的尺寸适用大尺寸。如果以3至4m的空间高度为出发点，则装袋装置要求1～2个楼层。

除了装料秤之外，大多使用秤装料料斗，由此，全部的秤内容物在装袋之前被收集在漏斗中，这也需要高度。

与过去二十年用储罐和大容器运输来取代袋的实践不同，现在又存在使用小运输包装、即袋的相反趋势。在许多国家，职业协会希望减小袋重量，例如从50减小到25kg，这导致在产量吨数相同的情况下袋数量翻番。因此越来越关心件数效率非常高的装袋站。对于特别细的工业产品如水泥、石灰、塑料等，所谓的阀袋最为流行。产品经由喙形的装填接管通过袋的相应小的阀开口装填。在达到期望的重量之后，袋开口通过准备好的纸褶(Papierfalten)立即封闭。

巨大的优点在于，产品仅非常少地与空气混合。该系统的主要缺点在于应用能力受限。众所周知，谷物、糁儿、面粉、麸和饲料等具有极其不同的松装密度，由此在同样的袋尺寸中在产品不同的情况下灌装不同的重量。

而在典型的面粉袋的情况下，在经装填的、封闭的纸袋或塑料袋中少量的空白空间不形成干扰，因为这种袋在装填之后用缝纫机或者借助于胶紧密地封闭。

袋适用于在较大距离上简单地运输零担物料并且在现场在各个方面对于最佳“搬运”都是舒适的单元。视特殊物料而定，特殊准则如卫生问题、无粉尘、袋的饱满装填处于首要地位。在几乎所有情况下，顾客希望每个单个的袋的装填重量精确。但只有通过高的自动化程度才可成本低廉地、重量精确地每小时灌装大量的袋。立法者通常必须在所谓的净装袋秤中通过检定规范遵循一定的方法上的游戏规则。为了制定预确定的装填量，由此得到下列称量过程：

对称量容器确定皮重(O-Tarierung)

粗定量

细定量

停机

检查灌装量或给定重量

可能情况下校正粗流关断点和/或细流关断点

在装袋效率较高时，确定皮重和检查灌装量以及由此校正细流关断点可以仅仅周期性地进行，即例如每装料20次进行一次。此外，应考虑下列称量影响参量：

粗流和细流的冲击压力

多普勒效应

粗流和细流的后续流

在装袋重量不同的情况下不同的下落高度

对于特别提出的任务，所谓的装袋秤最为流行地作为净装袋秤已经出现了几十年。在装袋秤本身中精确称量地准备好预确定的配额重量，该配额重量在将空袋悬置在袋接管上之后在尽可能最短的时间内被灌装到袋中。以此方式，每小时提供几百直到超过1000份配额并且将产品灌装到相应数量的袋中。如今，在许多应用中希望明显大的效率，例如直到每小时2000份配额。

由EP 348 610 A2公知了一种装袋设备，该装袋设备适用于包装多种物质混合物，其中，对单个组分进行称量、定量和包装。为此，给该装袋设备的各个灌装站配备组合的排出、称重和转送装置，所述排出、称重和转送装置逐个地处理单个组分。

由EP 288 415 A2公知了一种装袋装置，用于从储备容器通过粗定量系统和细定量系统用重力测量法灌装松散物料量。

在这两种公知的装袋装置(EP 348 61 A2和EP 288 415 A2)中，将松散物料一直装填到单独的称量容器中，直到容器中松散物料的所测得的重量恰好装满一袋地灌装到袋中。在该时间期间，松散物料从储备装置到称量容器的排出停止。

EP 348 077 A1描述了一种装袋装置，在该装袋装置中，松散物料直接灌装到袋中并且在那里被称重。在此一直进行灌装，直到袋中的松散物料的重量相应于所期望的袋装填重量。接着，停止灌装，将装填好的袋取下，悬置上一个新袋，然后才重复整个过程。

上述全部装袋装置属于净装袋秤的类型，这些净装袋秤具有下面所述的缺点。

在专业期刊“Wagen und Dosieren”的论文“Gravimetrisch Dosieren-miteiner Bandwaage oder Differentialwaage”(1989年11月，第6期)、ManfredKochsiek，Friedr.Vieweg & Sohn的手册“Handbuch des

(1985年，第335～339页)和Schenk公司的公司产品说明书“Continuous Weighing andFeeding Equipment”(F 9100e)以及“Peser et doser en continu”(F 9100f)中描述了差动定量秤(Differentialdosierwaage)，该差动定量秤将松散物料借助于一个排出装置从称量容器排出。排出量取决于称量容器中每单位时间松散物料量的重量减少量。该过程在有关文献中以概念“差动定量称重”公开。这种差动定量秤的目的在于，连续地产生一个预给定的、在时间上恒定的松散物料量，即连续的松散物料流。为了产生该连续流，必须周期性地用松散物料补充装载称量容器。因为在补充装载期间不可测量称量容器中的松散物料的重量减少量，所以差动定量秤转换到按体积排出。为此，排出装置以同一个速度被继续控制一个短的时间，该速度先前在差动定量称重时已经测定。

WO 86 05 875描述了一种用于借助于连续式秤自动检测连续的松散物料流量的装置，其包括一个称量容器和一个用于调节称量容器出料横截面的可调节的封闭机构。该装置不间断地检测从旁边流过或穿流的松散物料的在时间上变化的量。

净装袋秤突然地并且以非常高的效率排空装填重量。由此产生几个需认真对待的问题。由于装填造成空气被排挤，袋强烈膨胀并且附加地使袋材料承受负荷。此外，在粉末状产品的情况下在排空期间装料装置接收相当量的空气，由此，袋接管的通风是另一个已知问题。出于最佳通风和快速装填的原因，袋接管必须选择得尽可能大。为了达到高的效率而以高的自动化程度为前提条件，因此使用自动的袋悬置器。但是大的袋接管对机械的袋悬置器的功能可靠性明显有害。对于可以通过紧实元件在其体积方面减小以便减小成品包装或节省昂贵袋材料的产品，紧实时间由于产品强烈流态化而提高并且装袋效率降低。

作为从秤到袋接管的连接装置使用秤-装料漏斗。这种漏斗中的挂料现象一方面影响包装的重量精度，另一方面非常不利地影响卫生。特别是在物料强烈地易于附着时，尤其是装料漏斗的频繁清洁不可避免。

此外，根据EP-B-522102公知了一种装袋装置，在该装袋装置中，从称量容器排出到运输包装中的松散物料量通过称量容器的差动的重量减少用重力测量法测定，在此，将排出量控制到预给定的松散物料装填重量，其中，该装置也可以构造成回转装袋装置。

实用新型内容

现在，本实用新型的目的是减少袋搬运的投入。

本实用新型尤其是提出任务：尽可能广泛地排除公知缺点，缩短包装过程并且简化较小量的自由流动松散物料的称量/定量。

本实用新型通过根据本实用新型的差动定量秤和松散物料装袋装置来解决该任务。

根据本实用新型，提出了一种松散物料装袋装置，具有秤和控制装置，该控制装置将预给定的松散物料装填量从称量容器排出到运输包装中，其中，该秤构造成受控制的差动秤，该差动秤用重力测量法通过称量容器的差动(differentiell)的重量减小来检测从称量容器分别排出到运输包装中的松散物料量并且在此将松散物料排出量控制到预给定的松散物料装填重量，该差动秤构造成回转装袋装置，其中，在称量容器后面设置有闸门。

取代排出蜗杆，设置有一个闸门、尤其是拱曲的两级的闸门。

下面要明确地区分差动称重和差动定量称重的概念。

在差动称重中，仅跟踪在初始时刻存在的起始重量的重量减少。为此，给称量容器装填大体已知的松散物料量并且确定称量容器连同松散物料的重量。接着，松散物料从称量容器一直排出，直到称量容器和松散物料的瞬间存在的重量与起始重量的差精确地相应于预给定的松散物料装填重量。在此，在确定的时间段内排出了多少重量不起作用。因此例如在开始时可以在短时间内排出非常大的装料量。接着，排出越缓慢，则重量差就越接近预给定的松散物料装填重量。

而在差动定量称重中，每单位时间连续排出确定的松散物料重量，例如每秒10kg松散物料。

基于EP B 522 102，显著的干扰效应已经不再存在，例如：

粗流和细流的冲击压力

多普勒效应

粗流和细流的后续流

变动的下落高度

秤装料料斗和相应的粉尘区域

不更换接管

其它干扰源在其影响方面可以极大地降低：

仅仅发生最小的流态化

袋中的松散物料紧实的投入和摇动袋的必要性降低到最小程度

袋接管缩短

灌装配额通过对从差动装袋秤排出的控制通过测定差动的重量来周期性地提供并且通过装袋接管直接灌装到袋中。

为此，差动称量系统具有差动称量容器，该差动称量容器具有松散物料定量装置和受控制的产品排出装置以及计算装置，所述计算装置由称量系统的重量值不仅控制袋装填过程而且控制称量容器装填过程。

周期性地在每次或多次灌装之后交替地进行差动秤容器的补充装填。在差动秤中提供一个配额的1.5至最多5倍、优选1.5至3倍，由此可以灌装(2)10至100kg重量的运输袋。

松散物料装袋装置设置有秤和控制装置，该控制装置将预给定的松散物料装填量从称量容器排出到运输包装中，其中，秤构造成受控制的差动秤，该差动秤用重力测量法通过称量容器的差动的重量减小来检测从称量容器分别排出到运输包装中的松散物料量并且在此将松散物料排出量控制到预给定的松散物料装填重量。

由此，整个装填装置不仅可构造得较简单、较低且较卫生，而且允许巨大的自动化进展，由此，也可以无缺点地实现装袋效率翻番的目的。

该装置可以被进一步装备。因此，在一个优选实施形式中，差动装袋秤的产品排出装置直接通到袋悬置装置的流水线装填接管中。在差动装袋秤的排出区域的端部上设置有一个可控制的闭合装置，由此可使称重过程得到改善。

对于具有不利的流动特性的产品，该装置可以包括一个直立的称量容器、一个具有从称量容器基本上水平指向排出装置的转速可控制的排出蜗杆以及一个从称量容器到排出蜗杆的转移段和差动称量元件，其中，排出装置通过重力直接通到装袋接管中。在此，差动装袋秤优选不仅具有粗定量装置而且具有细定量装置，其中，粗排出装置和细排出装置构造成受控制的强制排出元件，优选构造成排出蜗杆。而对于能自由流动的产品则提出，产品排出装置构造成具有可控制的定量闸门的定量装置。

在另一个构型中，差动装袋秤配置给一个回转装袋装置并且在回转装袋装置的循环中将分别预确定的配额通过装袋接管、更确切地说是流水线装填接管转送用于装袋。

为了形成最高的装袋效率，在一个设备中优选为回转装袋装置的一个流水线装填接管配置两个或者多个差动装袋秤。在此可以或者以串联工作方式或者短时间地以双倍的小时效率提供配额。

被证实特别有利的是，流水线装填接管具有一个小于或者大致相应于产品从秤容器排出的横截面的自由通流横截面。该措施也允许自动化的提高，因为小的袋接管较容易使袋悬置器进行快速的机械运动。此外，对于从例如(2)20至100kg的袋的大范围可使用相同的装袋接管。

高效率装袋站具有两个粗定量秤以及一个细定量秤，其具有所属的计算装置，并且回转装袋装置具有3～6(8)个流水线装填接管。

该情况允许制定用于精确检查产品移动的程序，由此，例如根据确定的必须装袋的产品量在任何地方都不遗留产品剩余物。也可以用相同的装袋装置较快速地准备和进行产品更换。

有利的是，差动秤被构造用于在回转装袋装置的循环中通过装袋接管或流水线装填接管(Fliess-Befüllstützen)转送预确定的份额。

有利的是，给一个流水线装填接管位置配置两个差动秤。

有利的是，给另一个流水线装填接管位置配置另一个受控制的差动秤。

有利的是，给手柄阀配置一个顶推缸，在该顶推缸后面紧跟一个阀挺杆。

有利的是，设置有一个具有冲击栅的侧面镇压机，该冲击栅借助于三相交流电动机驱动，其中，仅正振幅对冲击栅起作用。

有利的是，脚踏开关设置有电开关和/或气动阀。

附图说明

下面借助于实施例更详细地描述本实用新型。附图表示：

图1具有根据现有技术(EP-B-522102)的差动装袋秤的单装袋站的示意图；

图2与回转装袋装置共同作用的差动称重装置；

图3根据本实用新型的用于自由流动产品的站；

图4用于非自由流动产品的方案；

图5与一个秤组合的方案；

图6与两个秤组合的方案；

图7与图1类似的解决方案，但具有袋包装机；

图8用于松散的松散物料的四接管回转装袋装置；

图9具有四个袋接管的袋接管气动装置的示意图；

图10袋摇动器。

具体实施方式

现在参照图1进行论述。根据现有技术的差动秤1通过柱2、平台3以及重量检测元件4支撑，更确切地说悬置在天花板5上。

差动秤1基本上包括称量容器6、转移段7和强制排出蜗杆8，该强制排出蜗杆由驱动电动机9通过传动装置10驱动并且由计算机11控制。粗流定量和细流定量可以用具有两个转速的定量蜗杆进行，或者细流定量通过被单独驱动的未示出的细流蜗杆进行。

为了不从喂料装置8产生不可控制的后续流动，出料开口16通过一个闸板15可由计算机11控制地打开和封闭。装袋头17与差动秤1无关地支撑在地面18上，该装袋头具有装袋接管19以及袋保持器20，该袋保持器在图1中夹紧一个袋21。由袋21中的产品排挤的空气可以通过吸气装置22逸出。产品喂料头24通过橡胶膜片23对粉尘密封地与称量容器6相连接。产品喂料输送机25通到喂料头24中，该产品喂料输送机通过驱动电动机9周期性地由计算机11、更确切地说按照秤信号进行控制。

图2中示出了直接在回转装袋装置31上方的差动秤1，在该回转装袋装置上可以看到装袋接管32、32′、32″。在此也重要是，袋尤其是在折叠袋的情况下从下到上均匀地被装填上产品。紧实系统、例如侧面镇压机33使袋中的产品通过摇动和振动运动非常有效地在粗定量和细定量期间从下向上同样强度地紧实。视所提出的问题而定，也可以使用一个第二侧面镇压机33，该第二侧面镇压机处于装袋接管32′或32″后面。在袋装填和袋摇动结束之后，将袋放置在输送带34上，将其引导通过封闭站35并且为运走作好准备。

图3示出了根据本实用新型的差动定量秤和松散物料装袋装置。与根据图1的实施形式相比，在称量容器6和转移段7之后在装袋头17之前是一个拱曲的两级的闸门50。这在容易流动的产品的情况下与蜗杆排出装置相比可实现明显的简化。

为此，图4～图6示出了用于难于流动的产品等的方案。

图7中示出了所谓的袋包装机的另一个较舒适的实施形式，其中，涉及单装袋接管。单个袋21与图1类似地悬置，其中，伸缩式的袋接管进行垂直运动V，由此可以完全避免在袋21中形成粉尘。装填在此通过被驱动的装填蜗杆50进行。所述垂直运动通过气动缸51进行。这种作为袋包装机公知的装袋装置在此通过支架53支撑在地面上，与图1类似。对于运动过程，由操作人员通过输入装置预给定期望的数据。于是，然后通过控制器54、或者说通过相应的秤控制系统55结束装袋过程。

取代图1的具有强制排出装置的差动秤1，图8中示出了用于能自由流动的物料的、具有可调节的排出定量闸门61、61′的差动秤60。在此可以通过气动缸62以及秤控制系统63选择不同的定量位置，以便对袋快速地、但最佳地进行装填。现在出现几种令人非常感兴趣的组合的效果。受料漏斗64与装袋接管32构造成一个结构单元。这两个部分如喂料头65那样通过支架66固定地支撑在地板18上。称量容器6在上部和下部在橡胶密封圈67或者说68的区域中具有相同横截面，还带有固定的过渡段。现在，在下部在袋中被排挤出的全部空气通过空气补偿管69大横截面地向上被引导，由此，在此既不产生粉尘问题也不产生上部与下部之间的压力差问题。

在喂料头65中在料斗70下方设置有一个可控制的闸门71，该闸门通过气动缸72操作。秤电子装置直接连接在控制盒73上，从该控制盒发送出主工作指令，因此也发送给半自动的袋夹紧装置74。

图8示出了用于回转装袋装置的装袋接管32的气动装置的示意图。在每个装袋接管32(仅清楚地示出了其中一个)上设置有一个可复位的手柄阀206，该手柄阀借助于一个顶推缸(Auswurfzylinder)(短行程缸)201操作。该顶推缸压在挺杆阀202上。电磁阀203控制顶推缸并且借助于手柄阀206控制气动缸204。一个公用的维护单元205保证空气供应的可靠性。由此可实现简单且易于维护的气动装置，此外，该气动装置仅具有很小的结构尺寸。

图9示出了具有冲击板210的侧面镇压机(袋摇动器)33，该冲击板覆盖冲击栅211。冲击栅211通过三相交流电动机运动，其中，仅利用由电动机驱动的偏心装置的正振幅来进行紧实冲击。这允许明显较高地紧实袋内容物。此外，在冲击板210上设置有一个吸气接头213，也设置冲击板的调节可能性212，以便与不同的袋接管直径等相适配。

参考标号清单

1、1′、60、108    差动秤

2                  柱

3                  平台

4、113             差动秤元件

5                  天花板

6、110             称量容器

7、112             转移段

8、111             控制装置(强制排出蜗杆)

9、114             驱动电动机

10                 传动装置

11、15             封闭装置(计算机)

15                 闸板

16                 出料开口

17                 装袋头

18、105            地面

19、32、32′、32″ 装袋接管

20                 袋保持器

21    运输包装(袋)

22    吸气装置

23    橡胶膜片

24    产品喂料头

25    产品喂料输送机

31    回转装袋装置

33    侧面镇压机

34    输送带

35    封闭站

50    闸门

51    气动缸

53    支架

64    受料漏斗

65    喂料头

67    橡胶密封圈

68    相同横截面

69    空气补偿管

70    料斗

71    闸门

73    控制盒

74    袋夹紧装置

119   控制系统

120   信号变换装置

121   计算机

123   拉出(Auszug)

124   轴线

201   顶推缸

201   短行程缸

202   挺杆阀

203   电磁阀

205    维护单元

206    手动阀

210    冲击板

211    冲击栅

212    调节可能性

213    吸气接头

Claims (6)

1.松散物料装袋装置，具有秤(1，1′，108)和控制装置，该控制装置将预给定的松散物料装填量从称量容器(6，110)排出到运输包装(21)中，其中，该秤(1，1′)构造成受控制的差动秤(1，1′)，该差动秤用重力测量法通过该称量容器(6)的差动的重量减小来检测从该称量容器(6，110)分别排出到运输包装(21)中的松散物料量并且在此将松散物料排出量控制(8，11)到预给定的松散物料装填重量，该差动秤构造成回转装袋装置(31)，其特征在于，在该称量容器(6)后面设置有闸门(50)。

2.根据权利要求1的装袋装置，其特征在于，该回转装袋装置(31)包括用于转送预确定的配额的装袋接管或流水线装填接管(32，32′，32″)。

3.根据权利要求2的装袋装置，其特征在于，给一个流水线装填接管位置配置两个差动秤(1，1′)。

4.根据权利要求1至3之一项的装袋装置，其特征在于，该装袋装置在另一个流水线装填接管位置具有另一流水线装填接管(32，32′，32″)，并且，给该另一个流水线装填接管位置配置了另一个受控制的差动秤(1)。

5.根据权利要求2或3的装袋装置，其特征在于，在每个装袋接管(32，32′，32″)上设置有一个可复位的手柄阀(206)，并且，给手柄阀配置了一个顶推缸(201)，在该顶推缸后面紧跟一个阀挺杆(202)。

6.根据权利要求5的装袋装置，其特征在于，设置有一个具有冲击栅(211)的侧面镇压机(33)，该冲击栅借助于三相交流电动机驱动，其中，仅正振幅对该冲击栅(211)起作用。 

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