DE102010001187A1 - Apparatus and method for filling - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit frei fließendem Gut enthält eine Ansaugglocke, mit der der Behälter in der Weise verbunden wird, dass innerhalb der Ansaugglocke und innerhalb des zu befüllenden Behälters ein gasdicht abgeschlossener Raum gebildet wird, in dem Unterdruck erzeugt werden kann. In diesem Raum mündet ein mit einem Vorratsbehälter verbundener Einfüllkanal, der dann, wenn in diesem Raum Unterdruck herrscht, abzufüllendes Gut abgibt, das dann in den Behälter fällt. Der Unterdruck wird mithilfe einer Venturidüse durch einen Luftdruck erzeugt. Das Einschalten und Abschalten des Unterdrucks geschieht auf der Druckseite der Venturidüse.
Es wird ebenfalls ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit frei fließendem Gut vorgeschlagen, bei dem der Unterdruck mithilfe einer Venturidüse durch Luftdruck erzeugt wird.A device for filling a container with free-flowing material contains a suction bell, with which the container is connected in such a way that within the suction bell and within the container to be filled a gas-tight closed space is formed, can be generated in the negative pressure. In this space opens a connected to a reservoir filling channel, which then, if there is negative pressure in this space, emits bottled Good, which then falls into the container. The negative pressure is generated by means of a Venturi nozzle by an air pressure. The switching on and off of the negative pressure takes place on the pressure side of the Venturi nozzle.
It is also proposed a method for filling a container with free flowing Good, in which the negative pressure is generated by means of a venturi nozzle by air pressure.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit frei fließendem Gut.The invention relates to a device and a method for filling a container with free-flowing material.
Es ist bereits ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit fließendem Material bekannt, bei dem der Behälter in einer Ansaugglocke angeordnet wird, und bei dem sowohl innerhalb des Behälters als auch außerhalb des Behälters ein Unterdruck erzeugt wird. Zum Erzeugen des Unterdrucks dient eine Saugpumpe, die über eine Vielzahl von Ventilen und Leitungen mit einem Saugkopf einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens in Verbindung steht. Die Ventile, die ihrerseits druckluftgesteuert sind, wirken mechanisch auf flexible Schläuche ein, die sie zusammenpressen. Zum Öffnen sind Federn vorgesehen.It is already known a method for filling a container with flowing material, in which the container is arranged in a suction cup, and in which a negative pressure is generated both within the container and outside of the container. For generating the negative pressure is a suction pump, which is connected via a plurality of valves and lines with a suction head of a device for performing the method in connection. The valves, which in turn are controlled by compressed air, mechanically act on flexible hoses that compress them. To open springs are provided.
Es ist bekannt, dass man zum Schalten in Unterdruckleitungen große Querschnitte der Leitungen und der Ventile benötigt. Dadurch können die Ventile nicht in unmittelbarer Nähe des zu befüllenden Behälters angeordnet werden. Es ergeben sich große Baugröße und aufgrund der Länge von Leitungen und der großen Querschnitte ungenaue Schaltzeiten.It is known that for switching in vacuum lines large cross sections of the lines and the valves needed. As a result, the valves can not be arranged in the immediate vicinity of the container to be filled. This results in large size and due to the length of lines and the large cross-sections inaccurate switching times.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Behälter mit geringerem Aufwand und größere Genauigkeit mit frei fließendem Gut zu befüllen.The invention is based on the object to provide a way to fill containers with less effort and greater accuracy with free flowing Good.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.To solve this problem, the invention proposes a device having the features of claim 1 and a method having the features of
Die Befüllung des Behälters geschieht dadurch, dass in der Ansaugglocke ein Unterdruck erzeugt wird, der dazu führt, dass das abzufüllende Gut aus dem Einfüllkanal heraus gelangt und in den Behälter fällt. Der Unterdruck wird mithilfe einer Venturidüse erzeugt, die an eine Druckluftleitung angeschlossen ist. Derartige Venturidüse stehen als handelsübliche Elemente zur Verfügung. Sie sind klein ausgebildet, so dass sie direkt in der Nähe der Ansaugglocke angeordnet werden können. Druckluftleitung lassen sich im Gegensatz zu Unterdruckleitungen sehr einfach und mit geringer Baugröße schalten. Darüber hinaus können die bei den meisten Geräten sowieso vorhandenen Drucklufterzeuger zum Erzeugen des Unterdrucks benutzt werden.The filling of the container takes place in that a negative pressure is generated in the suction bell, which causes the material to be filled out of the filling channel out and falls into the container. The vacuum is generated by means of a Venturi nozzle, which is connected to a compressed air line. Such venturi are available as commercially available elements. They are small, so they can be placed directly near the intake bell. Compressed air line can be very simple and switch in small size, in contrast to vacuum lines. In addition, the existing in most devices anyway compressed air generator can be used to generate the negative pressure.
Erfindungsgemäß ist es nicht mehr erforderlich, innerhalb und außerhalb des Behälters einen Unterdruck zu erzeugen. Dies verringert den Steuerungsaufwand und den mechanischen Aufwand für die Vorrichtung.According to the invention, it is no longer necessary to generate a negative pressure inside and outside the container. This reduces the control effort and the mechanical complexity of the device.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Einfüllkanal von einem Rohr gebildet ist. Dieses Rohr kann beispielsweise am Ende eines Trichters oder eines Vorratsbehälters angeordnet sein.According to the invention may be provided in a development that the filling channel is formed by a tube. This tube may for example be arranged at the end of a funnel or a storage container.
Es ist zwar nicht erforderlich, dass die Ansaugöffnung der Ansaugglocke den Einfüllkanal umgibt, sie kann auch neben ihm angeordnet sein. Besonders sinnvoll ist es jedoch, wenn die Ansaugglocke den Einfüllkanal beziehungsweise das ihn bildende Rohr konzentrisch umgibt.Although it is not necessary that the intake opening of the intake bell surrounds the filling channel, it can also be arranged next to it. It is particularly useful, however, if the intake bell concentrically surrounds the filling channel or the tube forming it.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Abgabeende des Einfüllkanals beziehungsweise des ihn bildenden Rohrs und die Ansaugöffnung der Ansaugglocke mindestens angenähert in einer gemeinsamen Ebene liegen.In particular, it can be provided that the discharge end of the filling channel or of the pipe forming it and the suction opening of the suction bell lie at least approximately in a common plane.
Im Stand der Technik hat das Abgabeende der Fülldüse eine einzige relativ kleine Öffnung. Die Erfindung schlägt nun vor, an dem Abgabeende des Einfüllkanals eine Sperreinrichtung anzuordnen, die einerseits dann, wenn kein Unterdruck in dem Raum herrscht, in dem der Einfüllkanal mündet, das Herausfallen des Füllguts verhindert. Andererseits soll sie aber eine Öffnung bilden, die ein schnelles Befüllen beim Anlegen von Unterdruck ermöglicht. Die von der Erfindung vorgeschlagene Sperreinrichtung kann durch Selbsthemmung und/oder Brückenbildung arbeiten. So kann beispielsweise am Abgabeende des Einfüllkanals eine Art Sieb angeordnet werden, das eine Vielzahl von relativ kleinen Öffnungen aufweist, von denen jede Öffnung bei Fehlen von Unterdruck durch Brückenbildung eine Abgabe verhindert. Bei Anlegen von Unterdruck wirken aber alle Öffnungen als Öffnungen, so dass sich der Querschnitt insgesamt deutlich vergrößert. Man kann durch Versuche in Abhängigkeit von dem Füllgut ermitteln, wie groß die einzelnen Öffnungen sein können, damit bei Fehlen des Unterdrucks kein Füllgut herab fällt.In the prior art, the discharge end of the filling nozzle has a single relatively small opening. The invention now proposes to arrange at the discharge end of the filling channel a locking device, on the one hand, when no negative pressure prevails in the room in which the filling channel opens, prevents the falling out of the medium. On the other hand, it should form an opening, which allows a fast filling when applying negative pressure. The barrier device proposed by the invention can operate by self-locking and / or bridging. Thus, for example, at the discharge end of the filling channel, a sort of sieve can be arranged which has a multiplicity of relatively small openings, of which each opening prevents bridging in the absence of negative pressure due to bridge formation. When negative pressure is applied, however, all the openings act as openings, so that the cross-section increases significantly overall. It can be determined by experiments as a function of the contents, how large the individual openings can be, so that in the absence of negative pressure no product falls down.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, als Rohr zur Bildung des Einfüllkanals ein Rohr aus einem mindestens teilweise porösem Material zu verwenden, beispielsweise aus einem Sintermaterial. Dann kann man an der Außenseite dieses Rohrs eine Kammer anordnen, die man mit Unterdruck beaufschlagt. Dadurch bildet sich an der Innenseite des Rohrs, also in dem Einfüllkanal, Anhaftungen des Füllguts, die durch Brückenbildung eine Sperre bilden. Bei Wegfall des Unterdrucks in der Kammer an der Außenseite des Rohrs lösen sich die Anhaftungen. Es ist auch denkbar, das Lösen der Anhaftungen durch einen kurzen Überdruck zu unterstützen.Another possibility is to use as tube for forming the filling channel, a tube made of an at least partially porous material, for example of a sintered material. Then you can arrange a chamber on the outside of this tube, which is subjected to negative pressure. As a result, builds on the inside of the tube, ie in the filling channel, adhesions of the filling, which form a barrier by bridging. When the negative pressure in the chamber on the outside of the tube is removed, the adhesions dissolve. It is also conceivable to support the release of the adhesions by a short overpressure.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die das Einschalten und Abschalten des Unterdrucks steuert. Vorzugsweise erfolgt die Steuerung zeitgesteuert, da man bei Kenntnis der Geometrie, der Größe des Behälters und der Art des abzufüllendem Guts berechnen oder durch Versuche ermitteln kann, wie lange ein bestimmter Unterdruck zum Erreichen einer bestimmten Füllhöhe aufrechterhalten werden muss.In a further development of the invention it can be provided that the device has a control that controls the switching on and off of the negative pressure. Preferably, the control takes place time-controlled, since it is possible to calculate with knowledge of the geometry, the size of the container and the type of product to be filled or to determine by experiments how long a certain negative pressure has to be maintained to reach a certain filling level.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ansaugleitung in der Ansaugglocke mit Abstand von der Ansaugöffnung der Ansaugglocke mündet. Da im Normalfall die Ansaugöffnung in einer Ebene liegt, die dem oberen Rand der Einfüllöffnung des Behälters entspricht, bedeutet dies, dass die Ansaugöffnung deutlich oberhalb des Rands des Behälters und damit auch oberhalb des Abgabeendes des Einfüllkanals liegt. Es kann auf diese Weise verhindert werden, dass Füllgut in die Ansaugleitung gelangt. Andererseits lässt sich die Füllhöhe innerhalb des Behälters bis zu der Einfüllöffnung des Behälters anordnen.In a further development of the invention can be provided that the intake pipe opens into the intake bell at a distance from the intake of the intake bell. Since, normally, the suction opening lies in a plane which corresponds to the upper edge of the filling opening of the container, this means that the suction opening lies clearly above the edge of the container and thus also above the discharge end of the filling channel. It can be prevented in this way that filling material enters the suction line. On the other hand, the filling level can be arranged within the container up to the filling opening of the container.
Das von der Erfindung vorgeschlagene Verfahren sieht vor, dass in einem Raum oberhalb der Einfüllöffnung des zu befüllenden Behälters ein Unterdruck erzeugt wird. In diesem Raum mündet das Abgabeende eines Einfüllkanals für das Gut. Vorzugsweise liegt das Abgabeende etwa in der Höhe des Rands der Öffnung des Behälters, auf jeden Fall nicht tiefer. Durch den Unterdruck fällt das Füllgut durch die Öffnung des Behälters in den Behälter. Bei Erreichen der Füllhöhe wird der Unterdruck zeitgesteuert dadurch abgeschaltet, dass die Druckluft zu der Venturidüse, die zum Erzeugen des Unterdrucks dient, abgeschaltet wird.The proposed method of the invention provides that in a space above the filling opening of the container to be filled a negative pressure is generated. In this room opens the discharge end of a filling channel for the estate. Preferably, the discharge end is located approximately at the level of the edge of the opening of the container, in any case not deeper. Due to the negative pressure, the filling material falls through the opening of the container into the container. When the filling level is reached, the negative pressure is switched off in a timely manner by shutting off the compressed air to the Venturi nozzle, which is used to generate the negative pressure.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the claims and the abstract, the wording of which is incorporated by reference into the content of the description, the following description of preferred embodiments of the invention and with reference to the drawing. Hereby show:
Bei der in
Das den Einfüllkanal
Die Ansaugglocke
Im oberen Bereich der Ansaugglocke
Eine nicht näher erläuterte Halterung ist vorgesehen, um einen Behälter
Wird nun das Ventil
Die Sperrplatte
Das nach unten fallende Füllgut sammelt sich auf dem Boden des Behälters
Man kann der
Die Venturidüse
Die Ausführungsform der
Die Ansaugglocke
Sehr verständlich lässt sich auch ein solches mindestens teilweise poröses Rohr
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