DE102014100346A1

DE102014100346A1 - Packmaschine und Verfahren zum Füllen von Schüttgütern in Säcke

Info

Publication number: DE102014100346A1
Application number: DE102014100346.2A
Authority: DE
Inventors: Peter Gerdhenrich
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2015-07-16
Also published as: CN204507316U

Abstract

Packmaschine und Verfahren zum Füllen von Schüttgütern in Säcke mit einem Füllstutzen und einem über einen Förderantrieb rotierbar antreibbaren Förderorgan, um das Schüttgut dem Füllstutzen zuzuführen. Eine Steuereinrichtung und eine Wägeeinrichtung sind vorgesehen, um aus den Signalen der Wägeeinrichtung ein Maß für die in den Sack abgefüllte Masse an Schüttgut abzuleiten. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die Drehzahl des rotierenden Förderorgans während des Füllvorgangs gezielt zu variieren, um die Füllgeschwindigkeit des Förderorgans in Abhängigkeit von den Signalen der Wägeeinrichtung einzustellen. Die Drehzahl des Förderantriebs ist in wenigstens zwei Stufen einstellbar, um einen Grobstrom und wenigstens einen Feinstrom zu ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packmaschine und ein Verfahren zum Füllen von Schüttgütern in Säcke.
Im Stand der Technik sind Packmaschinen bekannt geworden, mit denen beispielsweise ein effektives Abfüllen von Schüttgütern in Ventilsäcke möglich ist. Solche Packmaschinen können als rotierende Packmaschinen mehrere Füllstutzen aufweisen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind. Auch Packmaschinen mit einem oder mehreren Füllstutzen sind bekannt geworden.
Ventilsäcke werden meist im Bruttowägeverfahren gefüllt. Das bedeutet, dass der Ventilsack inklusive des Füllstutzens, an dem der Ventilsack hängt, und einen gegebenenfalls vorhandenen Sackstuhl während des Füllvorgangs kontinuierlich oder periodisch gewogen wird. Aus den Signalen der Wägeeinrichtung und den bekannten Gewichten der Sackhalterung, des Füllstutzens und des leeren Sacks kann auf das abgefüllte Produktgewicht zurückgeschlossen werden. Um eine Entkoppelung des Füllstutzens von dem meist vorhandenen Fülltopf zu gewährleisten, wird ein Abschnitt eines flexiblen Schlauches zwischen dem Fülltopf und dem Füllstutzen vorgesehen und der Füllstutzen zusammen mit der Sackhalterung und der Wägeeinrichtung aufgehangen angeordnet. Dadurch wird eine Entkoppelung des zu füllenden Sackes von dem Rest der Packmaschine erreicht, sodass die Wägeeinrichtung aus den aufgenommenen Signalen ein verlässliches Maß für das in den Sack abgefüllte Produktgewicht ermitteln kann.
Bei modernen Packmaschinen wird eine hohe Genauigkeit der abgefüllten Menge verlangt. Wird beispielsweise ein Sack mit einem Nenngewicht von 50 kg vorgesehen, so beträgt die maximal zulässige Abweichung regelmäßig deutlich unter 1 % des Nenngewichts.
Um hohe Abfüllraten und hohe Genauigkeiten der Abfüllmenge zu erzielen, sind verschiedene Maßnahmen nötig. Um eine wirtschaftliche Abfüllrate zu gewährleisten, muss das Gewicht des Sacks während der Zufuhr weiteren Schüttguts ermittelt werden. Das während des Wiegevorgangs in den Sack eingebrachte Material kann das tatsächliche Gewicht verfälschen. Um das angestrebte Gesamtgewicht besser einstellen zu können, ist es im Stand der Technik bekannt geworden, zunächst mit einem Grobstrom den Füllvorgang zu beginnen bis beispielsweise 90 % der gewünschten Abfüllmenge in den Sack eingefüllt wurden. Anschließend wird mit einem Feinstrom weiter gefüllt. Im Feinstrom wird eine deutlich reduziertere Menge Schüttgut pro Zeiteinheit in den Sack abgefüllt.
Um die Abfüllrate von dem Grobstrom auf den Feinstrom abzusenken, werden Scherenventile oder dergleichen eingesetzt, die mit einer scherenartigen Struktur den elastischen Schlauchbereich, der den Fülltopf mit dem Füllstutzen verbindet, bei Erreichen der Feinstromgrenze auf z. B. den halben Querschnitt verringert. Durch die Verringerung des Strömungsquerschnitts kann effektiv zwischen einem Grobstrom und einem Feinstrom differenziert werden. Bei Erreichen des vorgesehenen Gewichts wird der elastische Schlauchbereich durch das Scherenventil dicht verschlossen.
Mit der DE 20 2005 011 346 U1 ist eine Dosiervorrichtung für rieselfähige Schüttgüter bekannt geworden, die einen Quetschschlauch aus einem gummielastischen Material umfasst. Der Quetschschlauch ist mit seiner Längsachse vertikal verlaufend ausgerichtet und dient der Durchleitung des zu dosierenden Schüttgutes von einem oberen Einlaufende des Quetschschlauches zu einem unteren Auslaufende des Quetschschlauches. Dem Quetschlauch ist eine Abquetschvorrichtung zugeordnet, die von zwei einander gegenüberliegenden Abquetschorganen gebildet ist. Beide Abquetschorgane sind unabhängig voneinander aus einer den Quetschschlauch freigebenden in eine den Quetschschlauch abquetschenden Stellung bewegbar. Ein solches System erlaubt mit geringem Aufwand die Einstellung verschiedener Durchströmquerschnitte. Wird nur eines der Abquetschorgane aktiviert, kann beispielsweise mit dem halben Durchströmquerschnitt im Feinstrom gefüllt werden. Wenn beide Abquetschorgane in die quetschende Stellung verfahren werden, wird der Füllprozess ganz gestoppt. Mit einer solchen Dosiervorrichtung wird bei vertikaler Anordnung des Quetschschlauches eine vernünftige Abfüllgenauigkeit erzielt. Der Transport des abzufüllenden Schüttgutes erfolgt über das Eigengewicht und kann durch Aufbringen von Vibrationen gegebenenfalls beschleunigt werden. Nachteilig an einer solchen Dosiervorrichtung ist allerdings die begrenzte Einstellfähigkeit des Durchströmquerschnitts und die begrenzte Abfüllgeschwindigkeit, da die Füllgeschwindigkeit im Wesentlichen durch das Eigengewicht bestimmt wird.
Mit der DE 10 2005 039 053 A1 sind ein Verfahren zum Füllen eines Behältnisses und eine Füllmaschine zur Durchführung des Verfahrens bekannt geworden, wobei der Durchströmquerschnitt des Füllrohres während des Füllvorgangs in Abhängigkeit von der ermittelten Gewichtszunahme des zu füllenden Behältnisses bis hin zum Absperren beim Erreichen des Sollgewichts verringert wird. Zur Automatisierung kann dem Füllrohr ein Stelltrieb zugeordnet werden, der entsprechend der Gewichtszunahme des zu füllenden Behältnisses derart gesteuert wird, dass der Durchströmquerschnitt des Füllrohres entsprechend verringert wird. Die bekannte Packmaschine funktioniert grundsätzlich. Nachteilig ist aber der erhöhte Aufwand durch den Stelltrieb zum kontinuierlichen Absperren des Durchströmquerschnitts. Außerdem ist eine Erhöhung der Genauigkeit nur in relativ geringem Maße feststellbar. Ein Problem ist auch, dass es zu einem Blockieren des Querschnitts kommen kann, wenn die Spaltweite gegen Ende der Füllung sehr eng wird. Dann kann es zu einer Brückenbildung des abzufüllenden Materials und zu der genannten Blockade kommen, was sogar zu einer Verringerung der Gewichtsgenauigkeit führen kann.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Packmaschine und ein Verfahren zum Füllen von Säcken zur Verfügung zu stellen, womit eine wirtschaftliche Abfüllung von Schüttgütern in Säcke mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Die erfindungsgemäße Packmaschine dient zum Füllen von Schüttgütern in Säcke und weist wenigstens einen Füllstutzen auf. Wenigstens ein Förderorgan ist vorgesehen, welches über einen Förderantrieb rotierbar antreibbar ist, um das Schüttgut dem Füllstutzen zuzuführen. Wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Wägeeinrichtung sind vorgesehen, um aus den Signalen der Wägeeinrichtung ein Maß für die in den Sack abgefüllte Menge an Schüttgut abzuleiten. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgerichtet, die Drehzahl des rotierenden Förderorgans während des Füllvorgangs gezielt zu variieren, um die Füllgeschwindigkeit des Förderorgans in Abhängigkeit von den Signalen der Wägeeinrichtung einzustellen.
Die erfindungsgemäße Packmaschine hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Packmaschine besteht darin, dass durch das rotierbar antreibbare Förderorgan eine wirtschaftliche und schnelle Abfüllrate von Schüttgütern in Säcke und insbesondere in Ventilsäcke ermöglicht wird. Durch die Steuereinrichtung wird es ermöglicht, die Drehzahl des rotierenden Förderorgans während des Füllvorgangs gezielt zu variieren, um die Füllgeschwindigkeit entsprechend zu beeinflussen.
Im Unterschied zum Stand der Technik wird nicht der Förderquerschnitt des Füllstutzens variiert, sondern es wird die Drehzahl des rotierenden Förderorgans während des Füllvorgangs gezielt eingestellt, um die Füllgeschwindigkeit des Förderorgans jeweils optimal in Abhängigkeit von den Signalen der Wägeeinrichtung einzustellen. Dadurch wird eine einfache und sehr wirksame Einstellung der Füllgeschwindigkeit ermöglicht, die eine besonders schnelle und auch besonders genaue Abfüllung ermöglichen. Durch eine geeignete Steuerung der Förderparameter kann sowohl eine sehr schnelle Abfüllung als auch eine sehr genaue Einhaltung der vorgesehenen Abfüllmenge erreicht werden.
Besonders bevorzugt ist das Förderorgan als Förderturbine ausgebildet. Die Förderturbine kann in einem Fülltopf angeordnet sein, der benachbart zu dem Füllstutzen vorgesehen ist und der gegebenenfalls über ein Schlauchstück aus einem elastischen Material mit dem Füllstutzen verbunden ist. Dabei kann die Förderturbine z. B. als sogenannte Horizontal- oder auch als Vertikalturbine ausgebildet sein.
Die Drehzahlsteuerung der Förderturbine hat weiterhin auch noch den Vorteil, dass im Feinstrom am Ende des Füllvorgangs die Belastung des abzufüllenden Schüttguts deutlich reduziert wird. Im Stand der Technik hingegen wird eine solche Förderturbine immer mit der vorgesehenen Nenndrehzahl betrieben, was bei der Abfüllung im Feinstrom dazu führt, dass das sich im Bereich der Förderturbine befindende Schüttgut einem erheblich erhöhten Verschleiß ausgesetzt wird, da die Förderturbine praktisch auf der Stelle fördernd dreht, ohne adäquat Material zu fördern. Durch die vorliegende Erfindung werden solche Auswirkungen erheblich reduziert, was insbesondere bei empfindlichen Materialien von Vorteil ist.
In allen Ausgestaltungen ist die Drehzahl des Förderantriebs in wenigstens zwei Stufen einstellbar, um einen Grobstrom und wenigstens einen Feinstrom zu ermöglichen. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von Stufen einstellbar und insbesondere ist die Drehzahl quasi kontinuierlich oder stufenlos variierbar. Durch eine stufenlose Verringerung des Förderstroms kann eine besonders schnelle und auch besonders genaue Abfüllung erzielt werden, sodass nicht nur die Genauigkeit und Reduzierbarkeit der Abfüllung steigt, sondern auch die Wirtschaftlichkeit erhöht wird.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass ein Verschlussorgan und/oder ein Quetschorgan vorgesehen ist, um den Förderweg zu verschließen. Insbesondere kann dabei ein scherenartiges Verschlussorgan vorgesehen sein, um als Quetschorgan den durch einen elastischen Schlauch gebildeten Förderweg zu verschließen. Da erfindungsgemäß die Drehzahl des Förderorgans variierbar ist, reicht es dabei aus, dass das Verschlussorgan den Förderweg entweder vollständig freigibt oder nach oder zum Füllungsende vollständig verschließt. Durch ein vollständiges Verschließen wird die Förderrate auf Null reduziert und der Abfüllvorgang beendet. Mehrere Einstellungen oder der Einsatz von Mehrstellungszylindern sind bei der Erfindung nicht nötig, um eine hohe Füllgenauigkeit zu erzielen.
Ein erheblicher Vorteil ist auch, dass das Verschlussorgan nicht in die Feinstromstellung gebracht werden muss. Die mechanischen Erschütterungen bei der Überführung des Verschlussorgans in die Feinstromstellung beeinflussen das Messergebnis der Wägeeinrichtung und können zu einem zeitlich begrenzten Überschwingen des Gewichtsverlaufes führen. Schon deshalb muss die Grenze für den Feinstrombereich herabgesetzt werden, damit durch das Überschwingen nicht das Sollgewicht kurzfristig erreicht und der Füllvorgang nicht fehlerhaft zu früh beendet wird. Deshalb wird die Grenze für den Feinstrombereich tiefer gelegt, was den Füllvorgang verlängert.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass für den Förderantrieb eine Stromeinspeisung durch einen Umrichter vorgesehen ist, der Spannungsverläufe mit variablen Spannungs- und Frequenzwerten auszugeben vermag. Insbesondere kann der Umrichter alternierende und insbesondere sinusähnliche Spannungsverläufe erzeugen. Der Einsatz eines solches Umrichters ist besondere vorteilhaft, da durch relativ einfache Mittel eine hohe Anzahl an Einstellmöglichkeiten zur Verfügung gestellt wird, die eine genaue Regelung der Antriebsdrehzahl ermöglicht.
Besonders bevorzugt ist der Förderantrieb als Schrittmotor und insbesondere als Torquemotor ausgebildet. Derartige Motoren erlauben auch bei sehr geringen Drehzahlen hohe Drehmomente, sodass solche Motoren nicht nur mit hohen Drehzahlen, sondern auch mit geringen Drehzahlen betrieben werden können. Das bedeutet insbesondere, dass gegen Ende des Füllvorgangs die Drehzahl kontinuierlich oder in Stufen von dem beim Grobstrom vorgesehenen hohen Drehzahlniveau auf ein praktisch beliebig kleines Drehzahlniveau abgesenkt werden kann.
Die genauen Drehzahlen, mit denen ein Füllvorgang durchgeführt wird, hängen von der Abfüllmenge und insbesondere dem abzufüllenden Schüttgut ab. Insbesondere Schüttgüter, die in nicht unerheblichem Ausmaße Luft während des Abfüllvorganges mit aufnehmen, führen gegen Ende des Füllvorgangs zu einem Überdruck im Sack, der durch das Förderorgan überwunden werden muss, um effektiv weiterhin noch Schüttgut in den Sack einzuführen.
Zum Aufbau eines entsprechenden Gegendruckes, mit dem noch Schüttgut in den Sack eingeführt werden kann, muss das Förderorgan mit einer entsprechenden Drehzahl beaufschlagt werden. Diese minimale Drehzahl hängt vom Füllvorgang und insbesondere vom abzufüllenden Schüttgut ab. Die Erfindung erlaubt eine flexible Einstellung der Drehzahl gegen Ende des Füllprozesses, ohne das eine das Produkt schädigende zu hohe Drehzahl vorgesehen sein muss. Eine zu hohe Drehzahl führt außerdem zu einem erhöhten Verschleiß der Förderturbine. Die minimale Drehzahl wird abhängig von den aktuellen Bedingungen gewählt. Die minimale Drehzahl ist dabei so hoch, dass ein Befüllen noch stattfindet, aber andererseits so niedrig, dass die Füllrate am Ende des Füllvorgangs sehr gering ist und insbesondere gegen Null gehen kann.
In allen Ausgestaltungen kann der Förderantrieb als ein direkt antreibbarer getriebeloser Einbaumotor ausgebildet sein. Dazu kann der Rotor des Einbaumotors auf der Welle des Förderorgans angebracht sein und der Stator in einer Gehäuseanordnung des Förderorgans integriert werden. Eine solche Konstruktion erlaubt einen besonders kompakten Aufbau eines Füllmoduls oder einer gesamten Packmaschine, da der Motor mit dem Förderorgan und gegebenenfalls dem Fülltopf ein sehr kompaktes Füllmodul oder eine Fülleinheit bilden kann.
Möglich ist es aber auch, dass der Schrittmotor mit einem eigenen Gehäuse und einem daran befindlichen Flansch versehen ist, der an den Fülltopf oder dem Förderorgan befestigt wird. Möglich ist es auch, dass ein Flansch an dem Fülltopf oder dem Förderorgan ausgebildet ist und der getriebelose Motor daran befestigt wird. Auch eine solche Ausgestaltung ermöglicht den Aufbau eines kompakten und effektiven Füllmoduls.
Im Unterschied dazu wird im Stand der Technik meist ein Asynchronmotor eingesetzt, der mit einer hohen Drehzahl betrieben wird und der über einen Riemenantrieb mit dem Förderorgan verbunden ist. Eine solche Konstruktion benötigt weitaus mehr Raumbedarf und ist deutlich schlechter regelbar.
Vorzugsweise ist der Umrichter Bestandteil der Steuereinrichtung.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass mehrere Fülleinheiten vorgesehen sind, die über eine zentrale Drehachse rotierbar vorgesehen sind, wobei die Füllstutzen radial außen angeordnet sind.
Vorteilhafterweise ist eine Drehachse des Förderantriebs mit einer Drehachse des Förderorgan im Wesentlichen fluchtend ausgerichtet. Die Drehachse des Förderantriebs ist dabei insbesondere die Antriebsachse. Besonders bevorzugt ist die Drehzahl des Förderorgans gleich der Drehzahl des Förderantriebs.
Zwischen dem Förderantrieb und dem zugehörigen Förderorgan müssen keine besonderen Übertragungsorgane angeordnet werden. Wenn der Förderantrieb beispielsweise als Direktantriebsmotor mit eigenem Gehäuse ausgeführt ist, kann dieser Motor an das Gehäuse des Förderorgans bzw. des Fülltopfes montiert werden. Eine Welle mit der Drehachse des Förderorgans und eine Welle mit der Drehachse des Förderantriebs können über eine übliche Drehkupplung miteinander verbunden werden. Möglich ist es auch, dass das Förderorgan direkt auf der Antriebswelle des Förderantriebs angeordnet wird. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau, wodurch gegebenenfalls der Platzbedarf der gesamten Packmaschine verringert werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Füllen von Schüttgütern in Säcke. Dabei wird das Schüttgut mittels einem rotierbaren Förderorgan durch einen Füllstutzen in den Sack transportiert. Der Füllprozess wird mit einer Steuereinrichtung gesteuert, die Signale einer Wägeeinrichtung verarbeitet. Dabei steuert die Steuereinrichtung die Drehzahl des Förderorgans in Abhängigkeit von den Signalen der Wägeeinrichtung während des Füllvorgangs. Vorzugsweise wird die Drehzahl des Förderantriebs in wenigstens zwei Stufen eingestellt, um einen Grobstrom und wenigstens einen Feinstrom bereit zu stellen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden viele Vorteile realisiert, da eine schnelle Abfüllung des abzufüllenden Schüttguts und gleichzeitig eine hohe Abfüllgenauigkeit erzielbar ist. Dabei ist der Aufwand gering.
Die Variation der Drehzahl des Förderorgans kann in vorgesehenen Stufen oder in wählbaren Stufen oder quasi kontinuierlich erfolgen. Die Drehzahl am Ende des Füllvorgangs hängt insbesondere von den aktuellen Bedingungen ab und kann von abzufüllendem Schüttgut zu abzufüllendem Schüttgut und auch von Sackgröße zu Sackgröße und sogar von Sack zu Sack unterschiedlich sein und insbesondere unterschiedlich geregelt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Packmaschine;
2 eine Draufsicht auf die Packmaschine nach 1;
3 eine stark schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Packmaschine;
4 eine Seitenansicht des Füllmoduls ohne Sackstuhl für eine weitere Packmaschine;
5 eine weitere Seitenansicht des Füllmoduls nach 4;
6a eine stark schematisierte Ansicht der Fülleinheit nach 4 mit einem angeflanschten Direktantriebsmotor;
6b wie 5a eine stark schematisierte Ansicht des Füllmoduls mit einem Direktantriebsmotor, dessen Gehäuse mit dem Fülltopf vereinigt ist;
7 einen stark schematischen Querschnitt durch einen Fülltopf eines Füllmoduls;
8 den Gewichtsverlauf des zu füllenden Sacks und den Drehzahlverlauf der Füllturbine über der Zeit während eines Füllvorgangs; und
9 einen vergrößerten Ausschnitt aus 9.
Mit Bezug auf die 1–9 werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von Packmaschinen 1 erläutert, die jeweils als rotierende Packmaschine ausgeführt sind und hier im Ausführungsbeispiel zwölf jeweils identische Füllmodule 2 aufweisen. Die Füllmodule 2 können auch an nicht-rotierenden Packmaschinen eingesetzt werden. In anderen Ausgestaltungen kann eine rotierende Packmaschine auch 6, 8, 10 oder z.B. 16 oder mehr Füllmodule 2 aufweisen.
Die Packmaschine 1 wird hier mittels eines auf der Oberseite angeordneten Packmaschinen-Antriebmotors 31 und eines Antriebsriemen 36 angetrieben.
Die Packmaschine 1 weist zwölf Füllmodule 2 auf, die symmetrisch über dem Umfang verteilt angeordnet sind. Jedes Füllmodul 2 verfügt hier über einen Füllstutzen 5 und einen Sackstuhl 20, um hier Ventilsäcke 4 (vgl. die 5) mit einem Schüttgut 3 zu befüllen und um den Sack 4 während des Füllvorgangs von unten mittels des Sackstuhls 20 zu unterstützen. Es können auch Füllmodule 2 eingesetzt werden, bei denen kein Sackstuhl 20 vorgesehen ist. Dort können die Säcke 4 von Hand abgenommen werden oder es ist z. B. ein zentraler Sackabnehmer vorgesehen, der die gefüllten Ventilsäcke 4 von den Füllstutzen 5 der Füllmodule 2 abnimmt. Ein Füllmodul 2 ohne Sackstuhl ist in den 4 und 5 in Seitenansichten dargestellt.
Die Füllmodule 2 sind unterhalb des Silos bzw. Vorratsbehälters 34 angeordnet. Jedes Füllmodul 2 kann vollständig vormontiert werden, bevor es an die Packmaschine 1 verbracht wird. Dadurch werden Zeit und Platz eingespart.
Jedes Füllmodul 2 umfasst einen Rahmen 6 oder ein Stützprofil 56, um das Füllmodul 2 zu tragen und um die Füllmodulkomponenten daran zu befestigen. Füllmodulkomponenten sind z. B. der Füllstutzen 5, der Förderantrieb 9 als Direktantriebsmotor und der Fülltopf 7 mit dem Förderorgan 8. Weitere Komponenten können an dem Rahmen 6 bzw. dem Stützprofil 56 befestigt werden.
Für jedes Füllmodul 2 ist ein Schaltschrank 32 vorgesehen, der hier in vertikaler Richtung oberhalb des jeweiligen Füllstutzens 5 angeordnet ist und der Teil eines Füllmoduls 2 sein kann. In dem Schaltschrank 32 kann eine Steuereinrichtung 13 vorzugsweise mit einem Umrichter 23 für den Direktantriebsmotor 9 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass der Schaltschrank 32 zweigeteilt ausgeführt ist, sodass ein Teil des Schaltschranks 32 Bestandteil des Füllmoduls 2 ist und ein weiterer Teil des Schaltschranks 32 fest an dem Vorratsbehälter 34 der Packmaschine 1 befestigt ist. Die Füllmodule 2 sind von unten an dem Vorratsbehälter 34 befestigt und insbesondere angeschraubt.
2 zeigt in einer Draufsicht von oben die Packmaschine 1, wobei die Sackstühle 20 mit den Füllstutzen 5 der Füllmodule 2 radial nach außen abstehen.
Zur einfachen Verdeutlichung des Prinzips ist in 3 eine stark schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Packmaschine 1 dargestellt, wobei nur ein Füllmodul 2 eingezeichnet ist. Jedes Füllmodul 2 ist in einem Winkelsegment 21 angeordnet, welches sich hier über einen Winkel 29 erstreckt bzw. welches hier einen Winkelbereich von 30° abdeckt, sodass insgesamt zwölf Füllmodule 2 über dem Umfang der Packmaschine 1 angeordnet werden können.
Jedes Füllmodul 2 umfasst hier im Ausführungsbeispiel einen Fülltopf 7, aus dem das Schüttgut 3 dem Förderorgan 8 zugeführt wird, welches das Schüttgut 3 durch den Füllstutzen 5 in einem Ventilsack 4 abfüllt.
Dem Fülltopf 7 wird Produkt von oben aus dem Vorratsbehälter bzw. Silo 34 im Inneren der Maschine zugeführt. Dem Vorratsbehälter 34 wird wiederum bei Bedarf Produkt von einem oberhalb der Packmaschine vorgesehenen und hier nicht dargestellten Produktsilo zugeführt.
Der Fülltopf 7 kann eine gewisse Menge des abzufüllenden Schüttguts 3 als Zwischenvorrat aufnehmen, wobei es aber auch möglich ist, dass der Fülltopf 7 praktisch nur als Einlauf oder als Gehäuse für das Förderorgan 8 dient.
Das Förderorgan 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine um eine horizontale Achse drehende Förderturbine 14, die über Turbinenschaufeln 38 (vgl. 6a und 6b) verfügt und die um eine hier horizontale Drehachse 11 drehbar angeordnet sind, um das Schüttgut 3 in den Füllstutzen 5 zu befördern.
Die senkrechte Förderturbine 14 mit ihrer horizontalen Drehachse 11 wird über einen Förderantrieb 9 in der Ausbildung als Direktantriebsmotor angetrieben, der ebenfalls Bestandteil des Füllmoduls 2 ist. Um den Platzbedarf eines Füllmoduls 2 insbesondere bei Einsatz an einer rotierenden Packmaschine 1 zu verringern, wird der Direktantriebsmotor 9 fluchtend mit der horizontalen Drehachse 11 des Förderorgans 8 verbunden und an der Seite des Fülltopfs 7 angeflanscht, während der Füllstutzen 5 auf der Vorderseite 15 vorgesehen ist. Der Fülltopf 7 kann jedoch auch derart gestaltet sein, dass Komponenten des Direktantriebsmotors 9 eingebaut werden können. Das bedeutet, dass im bestimmungsgemäßen Einbau in eine rotierende Packmaschine 1 der elektrische Förderantrieb 9 innerhalb des Fülltopfs 7 oder der Förderturbine 14 angeordnet sind, während der Füllstutzen 5 radial außen vorgesehen ist.
Der horizontal angeordnete elektrische Förderantrieb 9 kann durch diese Ausbildung und Anordnung äußerst platzsparend in Umfangsrichtung der rotierbaren Packmaschine 1 untergebracht werden. Da der zur Verfügung stehende Platz bei einem solchen Winkelsegment 21 mit zunehmendem Radius größer wird, ist es besonders wichtig, dass der Direktantriebsmotor 9 an die Dimensionierungen des Füllstutzens 5 und der Packmaschine 1 angepasst ist.
Im vorliegenden Beispiel kann bei einer gleichen Anzahl von Füllstutzen 5 der Durchmesser von etwa 3 m um etwa 20 % auf etwa 2,40 m Durchmesser verringert werden, sodass das Volumen und der in 3 gestrichelt eingezeichnete Flächenbedarf 12 der Packmaschine 1 am Aufstellungsort stark reduziert wird. Die Reduktion des Flächenbedarfs 12 in der Ebene beträgt hier mehr als ein Drittel. Weiterhin sinken durch den geringeren Durchmesser die Transportkosten bei der Auslieferung der Maschine, da im Regelfall ein normaler LKW zum Transport ausreicht.
Ein Aufsteckautomat 27, der in 3 nur schematisch dargestellt ist, steckt hier im Ausführungsbeispiel die Ventilsäcke 4 auf die Füllstutzen 5 auf, während sich der Füllstutzen 5 an dem Aufsteckautomaten 27 vorbei dreht. Durch die erhebliche Verringerung des Außendurchmessers um ca. 20% verringert sich auch die Umfangsgeschwindigkeit des Füllstutzens 5 um ca. 20%. Dadurch kann mit dem Sackaufsteckautomat 27 bei gleicher Drehzahl und Leistung der Packmaschine 1 eine nochmals erhöhte Aufsteckquote erzielt werden.
Während der Drehung um die Achse 25 werden die Ventilsäcke 4 gefüllt, sodass sie bei Erreichen des Austragebands 28 vollständig gefüllt sind und wieder abgenommen werden können. Dazu wird der Sackstuhl 20 aktiviert, der die Ventilsäcke 4 von dem Füllstutzen 5 abnimmt und auf das Austrageband 28 abwirft. Dort können die Ventilsäcke 4 einer Gewichtskontrolle unterzogen werden.
Ein Packmaschinen-Antriebsmotor 31 treibt über einen Antriebsriemen 36 die Packmaschine 1 rotierend an.
In den 6a und 6b ist jeweils in einer stark schematischen Darstellung die Wirkverbindung des Förderantriebs 9 als insbesondere elektrischer Direktantriebsmotor mit dem Förderorgan 8 bzw. der senkrechten Förderturbine 14 dargestellt.
In 6a ist berücksichtigt, dass der Direktantriebsmotor 9 eine Antriebswelle 39 aufweist, die mit einer Abtriebswelle 35 der Turbinenschaufel 38 bzw. des Förderorgans 8 über eine (nicht mit Bezugszeichen versehene Drehkupplung) gekuppelt ist. Die horizontale Drehachse 11 der Förderturbine 14 ist also zusammenfallend bzw. fluchtend mit der Motorachse 10. Da der Direktantriebsmotor 9 für einen solchen Anbau vorzugsweise als Flanschmotor ausgebildet ist, weist auch die Förderturbine 14 bzw. der Fülltopf 7 einen entsprechenden Anbauflansch auf. Die Flansche (ohne Bezugszeichen) von Fülltopf 7 und Torquemotor bzw. Direktantriebsmotor 9 sind abmessungsmäßig aufeinander abgestimmt und weisen, über den Umfang der Flansche verteilte Bohrungen für lösbare Verbindungen, wie Schrauben, Muttern und Sicherungsscheiben, auf.
Der Direktantriebsmotor 9 ist in elektrischer Ausführung bevorzugt als sogenannter Torquemotor ausgebildet, dessen Statorspulen mit Drehstrom unterschiedlicher Frequenz und Spannung gespeist werden. Die Signale werden durch einen Umrichter für den betreffenden Motor 9 einer jeweiligen Förderturbine 7 gebildet. Der Rotor des Direktantriebsmotors 9 wird meist durch über dessen Umfang verteilte Permanentmagnete – insbesondere gesintert aus Materialien, die zu einer hohen Energiedichte des Magnetfeldes führen – gebildet, sodass für den Rotor keine Stromeinspeisung durch störempfindliche Elemente, wie Kollektoren, erforderlich ist.
Es kann lediglich erforderlich sein, dass der Rotorwinkel aus Gründen der Antriebsstabilität zu erfassen ist. Dies kann jedoch kontaktlos geschehen. Der Direktantriebsmotor lässt sich abgestimmt auf den Abfüllzyklus der Packmaschine 1 durch sinusähnliche Spannungen unterschiedlichen Betrages und mit unterschiedlichen Frequenzen sehr gut steuern. Die Spannungen und Frequenzen werden durch den jeweiligen Umrichter gesteuert, der der jeweiligen Steuereinheit 23 einer Füllmodulkomponente zugeordnet ist. Dadurch kann die Drehzahl der jeweiligen Förderturbine 14 getrennt gesteuert werden, sodass eine Unterteilung des Füllstromes in Grob- und Feinstrom über eine Drehzahlregelung ermöglicht wird.
Für den Spannungsanschluss für die Statorwicklungen sowie für den Informationsanschluss für die Erfassung des Rotorwinkels ist ein Motoranschluss 37 bzw. Klemmkasten vorgesehen. Die elektrischen Leitungen führen zur Steuereinrichtung 13.
Im 6b ist berücksichtigt, dass das Gehäuse der Förderturbine 14 speziell ausgestaltet ist, dass ein Einbauraum für die Komponenten eines direkt antreibenden Einbaumotors geschaffen ist. Die Antriebswelle 39 für die Turbinenschaufeln 38 der Förderturbine 14 muss hier verlängert ausgeführt und entsprechend gelagert sein. In dem so vergrößerten Gehäuse der Förderturbine 14 kann der Stator des Einbaumotors eingebaut, z. B. eingepresst werden, während auf die verlängerte Welle 39 die Rotorteile des Direktantriebsmotors aufgebracht, z. B. aufgeschrumpft oder insbesondere lösbar befestigt werden.
Die Verwendung eines Einbaumotors gestattet es, den Platzbedarf noch günstiger ausnutzen zu können. Es kann eine von den Gesamtabmessungen her noch optimaler gestaltete Packmaschine 1 geschaffen werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn auf individuelle Motorkomponenten zurückgegriffen werden kann, wie z. B. Rotor, Stator etc.
Die Steuerungsprinzipien sind für einen Direktantriebsmotor als Einbaumotor dem Grunde nach gleich wie für einen Direktantriebsmotor als angeflanschter Motor.
In den 4–6 ist ein Ausführungsbeispiel der Fülleinheit 30 in unterschiedlichen Darstellungen abgebildet. Die in den 4–6 dargestellte Fülleinheit 30 verfügt hier über keinen Sackstuhl, könnte aber gegebenenfalls damit ausgerüstet werden.
In 4 ist eine geschnittene Seitenansicht des Füllmoduls 2 dargestellt. An dem Stützprofil 56 und dem Fülltopf 7 sind die weiteren Komponenten des Füllmoduls 2 unmittelbar oder mittelbar befestigt. Bei der Montage des Füllmoduls 2 wird der Fülltopf 7 von unten an den Vorratsbehälter bzw. das Silo 34 der Packmaschine 1 angedockt.
Auf der Vorderseite 15 des Füllmoduls 2 ist der Füllstutzen 5 vorgesehen, während der elektrische Förderantrieb 9 auf der Seite entweder als angeflanschter Direktantriebsmotor oder als komponentenmäßig eingebauter Direktantriebsmotor 9 angeordnet ist.
Der Füllstutzen 5 ist mit einem Sackhalter 33 mit integrierter Testfunktion ausgerüstet, um vor Beginn des Füllverfahrens zu überprüfen, ob ein Ventilsack 4 an dem Füllstutzen 5 anhängt. Der Füllvorgang wird nur gestartet, falls ein Sack detektiert wird.
Dem Füllstutzen 5 wird, wie insbesondere der Darstellung nach 4 zu entnehmen ist, von der senkrechten Förderturbine 14 das Schüttgut 3 aus dem Fülltopf 7 zugeführt. Dabei ist die senkrechte Förderturbine 14 um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Drehachse 11 drehbar. Auch der elektrische Förderantrieb 9, insbesondere als angeflanschter Direktantriebsmotor 9, hat eine in gleicher Weise ausgerichtete Drehachse 10.
Es wird nun auf 5 Bezug genommen, wobei eine andere Seitenansicht der Fülleinheit 30 dargestellt ist. Zur Verdeutlichung des Füllvorgangs ist an dem Füllstutzen 5 ein Ventilsack 4 dargestellt, der mit Schüttgut 3 gefüllt wird. In 5 ist ein als Verschlussorgan 22 bzw. dessen Antriebszylinder sichtbar, womit eine Verringerung des Förderstroms durch den Füllstutzen 5 ermöglicht wird, indem der Füllkanal entsprechend verengt werden kann. Bei bestimmten nicht selbsttätig fließenden Produkten kann auch auf den Einsatz eines solchen Verschlussorgans 22 verzichtet werden und es kann die Steuerung des Produktstroms auch über eine Drehzahlregelung der Förderturbine erfolgen. Dadurch können das Füllventil 22 und dessen Antriebszylinder eingespart werden. Bei durchschießenden abzufüllenden Schüttgütern 3 sollte ein Füllventil 22 eingesetzt werden, um einen sicheren Verschluss zu gewährleisten.
Von der Wägeeinrichtung 19 wird der Füllstutzen 5 und der Ventilsack 4 während des Füllvorgangs vermessen und aus dem bekannten Gewicht des Füllstutzens 5 wird auf das abgefüllte Gewicht des Schüttguts 3 zurückgeschlossen und der Füllvorgang in Abhängigkeit von dem ermittelten Gewicht gesteuert.
In 7 ist in einer stark schematischen Darstellung der Querschnitt durch einen Fülltopf 7 eines Füllmoduls 2 dargestellt. In einem unteren Bereich des Gehäuses 57 des Fülltopfs 7 ist wenigstens eine Aufnahmebohrung 58 eingebracht. Die Aufnahmebohrung 58 ist hier horizontal und etwa parallel zur Drehachse 11 der Förderturbine 14 ausgerichtet. Der Fülltopf 7 weist in der Wandung des Gehäuses 57 quer zu der Aufnahmebohrung 58 wenigstens eine Belüftungsbohrung 59 auf. Die Belüftungsbohrung 59 ragt bis in die Förderkammer 60 des Förderorgans 8 hinein und mündet dort schräg, derart, dass eine in die Belüftungsbohrung 59 gerichtete Luftströmung den Transport des Schüttguts 3 unterstützt.
In der Aufnahmebohrung 58 ist eine Belüftungseinheit 61 angeordnet, die über die Steuereinrichtung 13 gesteuert gezielt Luft zu der Förderturbine 14 gibt. Durch die Belüftung im unteren Bereich der Förderkammer 60 wird die Reibung des Schüttguts 3 an der Wandung des Gehäuses 57 reduziert, sodass eine reibungs- und verschleißarme Befüllung ermöglicht wird.
In dem an dem Füllmodul 2 befestigten Schaltschrank 32 ist eine Steuereinrichtung 13 angeordnet, zu der auch der Umrichter für den Direktantriebsmotor 9 gehören kann.
Die Förderturbine 14 ist als eine um eine horizontale Achse drehende Turbine ausgeführt, deren Turbinenschaufeln 38 um eine waagerechte Drehachse 11 drehbar gelagert sind.
Die dargestellte Packanlage 1 benötigt einen deutlich verringerten Platzbedarf und daran können Fülleinheiten 2 austauschbar angehängt werden, wodurch Herstellungs- und Transportkosten eingespart und Wartungskosten reduziert werden können.
Mit Bezug auf die 9 und 10 wird im Folgenden der Füllvorgang anhand eines Beispiels erläutert. Dabei zeigt 9 den Gewichtsverlauf 47 eines Sacks 4 beim Füllvorgang über der Zeit. Der Gewichtsverlauf 47 ist in 9 als durchgezogene Linie eingezeichnet. Weiterhin ist in 9 auch der Drehzahlverlauf 48 der Förderturbine 14 über der Zeit eingezeichnet. Während der Gewichtsverlauf sich auf die rechte y-Achse bezieht, ist der Drehzahlverlauf 48 über der linken y-Achse als punktierte Linie aufgetragen.
Die Drehzahl der Förderturbine 14 erreicht kurz nach dem Einschalten zum Zeitpunkt 40 im Bereich von 0,2 oder 0,3 Sekunden im dargestellten Ausführungsbeispiel die vorgesehene Nenndrehzahl von 700 Umdrehungen pro Minute (UpM).
Der Gewichtsverlauf 47 zeigt eine stetige und etwa lineare Zunahme des Gewichts über der Zeit. Der Füllvorgang findet dabei im Grobstrom 49 statt, bei dem die Förderturbine 14 mit ihrer vorgesehenen Nenndrehzahl arbeitet.
Ab dem Zeitpunkt 40 verbleibt die Drehzahl 18 der Förderturbine 14 bei der Nenndrehzahl von hier 700 UpM, bis der Gewichtsverlauf 47 des in den Sack 4 abgefüllten Schüttguts 3 einen Schwellwert 51 erreicht, der hier beispielsweise bei 45 kg liegt, während das Sollgewicht des Sacks 50 kg beträgt. Während der Schwellwert 51 hier bei 90 % der abzufüllenden Menge liegt, kann der Schwellwert 51 – in Abhängigkeit von dem abzufüllenden Material – beispielsweise auch bei 70 %, 80 %, 85 % oder auch 95 % liegen. Bei anderen vorgesehenen Abfüllmengen kann der Schwellwert 51 auch bei anderen prozentualen oder absoluten Größen liegen.
Nach Erreichen des Schwellwerts 51 zum Zeitpunkt 41 wird die Drehzahl 18 der Förderturbine 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel kontinuierlich reduziert, um eine möglichst schnelle Füllung des Sacks 4 zu erzielen, während gleichzeitig das abzufüllende Gewicht sehr präzise eingehalten wird.
Die Drehzahl 18 in dem Bereich des Feinstroms 50 wird hier zunächst etwa linear reduziert, bis das Gewicht zum Zeitpunkt 42 sich nur noch um etwa 2 % vom vorgesehenen Endgewicht unterscheidet. Dazu kann ein Schwellwert 52 vorgesehen sein, der hier beispielsweise bei 98% bzw. 49 kg liegt und bei dem die Förderrate noch weiter reduziert wird, um beispielsweise eine fast asymptotische Annäherung des Gewichtsverlaufs 47 an das vorgesehene Endgewicht von hier 50 kg zu erzielen.
Faktisch ergeben sich zwei Wendepunkte des Kurvenverlaufs der Drehzahl 48 über der Zeit gegen Ende des Füllvorgangs. Der erste Wendepunkt liegt hier kurz nach dem Erreichen des ersten Schwellwerts 51 zum Zeitpunkt 41 und der zweite Wendepunkt liegt etwa beim Zeitpunkt 42, ab dem sich die Drehzahl flach der Enddrehzahl 46 nähert.
Die Drehzahl 46 ist bei den meisten abzufüllenden Schüttgütern 3 deutlich größer Null, da während des Füllvorgangs neben dem abzufüllenden Schüttgut 3 auch Luft mit in den Sack 4 gelangt. Die im Sack 4 enthaltende Luft führt zu einem Überdruck im Sack 4, gegen den die Förderturbine 14 zusätzlich zum Materialgegendruck arbeiten muss, um weiterhin Schüttgut 3 in den Sack 4 hinein zu transportieren. Die Höhe des Innendrucks im Sack 4 hängt von dem abzufüllenden Schüttgut 3 und dessen Beschaffenheit und Vorgeschichte ab. Beispielsweise wird durch die Art der Förderung des Schüttguts 3 der Luftanteil wesentlich beeinflusst. Bei einem Transport des Schüttguts mit einer Förderturbine wird ein anderer Luftanteil mit in den Sack eingebracht als bei einem Transport des Schüttguts über eine Förderschnecke. Auch die Art der Fluidisierung des Schüttguts bestimmt den Luftanteil im Schüttgut 3. Der Luftanteil hängt auch davon ab, wie lang das Schüttgut 3 sich vor dem Füllvorgang schon im Silo aufhielt. Frisch in das Silo eingebrachtes Schüttgut hat einen höheren Luftanteil.
Durch das hier vorgeschlagene Verfahren erfolgt eine automatische Anpassung der Enddrehzahl 46 derart, dass eine schonende Behandlung des abzufüllenden Schüttguts 3 gewährleistet wird. Eine unnötig hohe Drehzahl der Förderturbine 14 im Feinstrom 50 wird verhindert, während andererseits die Füllung des Sacks 4 mit dem vorgesehenen Gesamtgewicht immer effektiv gewährleistet wird.
Die Steuerung der Drehzahl 18 über den Gewichtsverlauf 47 kann ein selbstregelndes System ergeben, bei dem die Drehzahl 46 am Ende des Füllvorgangs zum Zeitpunkt 43 praktisch gleich der minimal benötigten Drehzahl 46 ist, mit der noch Material in den Sack 4 gegen den dort herrschenden Sackinnendruck eingefüllt werden kann.
Gleichzeitig wird durch die durchweg hohe vorliegende Drehzahl 18 während des gesamten Füllvorgangs eine besonders schnelle und damit wirtschaftliche Abfüllung gewährleistet.
Schon kurze Zeit nach dem Einschalten des Füllvorgangs wird zum Zeitpunkt 40, der hier etwa nach 0,2 oder 0,3 Sekunden erreicht wird, die vorgesehene Nenndrehzahl erreicht, die während des Grobstroms 49 vorzugsweise konstant bei der Drehzahl 45 verbleibt.
10 zeigt den Wechsel des Grobstroms 49 auf den Feinstrom 50 gemäß 9 in vergrößerter Darstellung. Während des Grobstroms 49 liegt ein nahezu linearer Zusammenhang des Gewichts mit der Zeit vor. Die Steigung im Grobstrombereich 49 ist erheblich größer als die Steigung im Bereich des Feinstroms 50. Gegen Ende des Feinstrombereichs 50 nähert sich das Gewicht des abgefüllten Schüttguts 3 nahezu asymptotisch dem vorgesehenen Endgewicht an, welches hier fünfzig Kilogramm beträgt. Durch die Erfindung wird eine besonders wirtschaftliche und besonders genaue Abfüllung von Schüttgütern 3 in Säcke 4 ermöglicht. Die Steuerung der Drehzahl 18 des Förderantriebs 9 und somit des Förderorgans 8 ermöglicht mit relativ einfachen Mitteln eine schnellere und dennoch genauere Dosierung als im Stand der Technik. Eine Variation des Füllquerschnittes ist nicht nötig.
Eine solche Steuerung kann beispielsweise mittels eines Direktantriebsmotors bzw. eines Torquemotors erfolgen. Durch die Auswertung der Signale 26 der Wägeeinrichtung 19 und die Umrechnung in die Masse des schon in den Sack abgefüllten Schüttguts kann ein besonders flexibles und genaues Verfahren zur Verfügung gestellt werden.
Möglich ist es auch, dass eine Füllkurve vorgegeben wird und dass der Verlauf des Gewichtes über den der Zeit über einen ständigen oder periodischen Vergleich von Sollwert und Istwert erfasst wird und die Drehzahl des Motors nachgeregelt wird, um den tatsächlichen Gewichtsverlauf an die vorgegebene Füllkurve anzupassen. Neben der Abfüllung von Schüttgütern in Ventilsäcke ist insbesondere auch die Abfüllung von Schüttgütern in als Offensäcke ausgebildete Säcke möglich und bevorzugt. Möglich ist auch die Abfüllung von pastösen Produkten in Säcke.
Bezugszeichenliste

1: Packmaschine
2: Füllmodul
3: Schüttgut
4: Sack
5: Füllstutzen
6: Rahmen
7: Fülltopf
8: Förderorgan
9: Förderantrieb, Direktantriebsmotor
10: Drehachse von 9
11: Drehachse von 14
12: Flächenbedarf
13: Steuereinrichtung
14: Förderturbine
15: Vorderseite
16: Rückseite
17: Schüttgutmenge
18: Drehzahl
19: Wägeeinrichtung
20: Sackstuhl
21: Winkelsegment
22: Verschlussorgan
23: Umrichter
25: Zentrale Drehachse
26: Signal
27: Sackaufsteckautomat
28: Austrageband
29: Winkel
30: Menge
31: Antriebsmotor
32: Schaltschrank
33: Sackhalter
34: Vorratsbehälter, Silo
35: Abtriebswelle von 9
36: Antriebsriemen
37: Motoranschluss
38: Turbinenschaufel
39: Antriebswelle
40: Zeitpunkt
41: Zeitpunkt
42: Zeitpunkt
43: Zeitpunkt
45: Drehzahl
46: Drehzahl
47: Gewichtsverlauf
48: Drehzahlverlauf
49: Grobstrom
50: Feinstrom
51: Schwellwert
52: Schwellwert
56: Stützprofil
57: Gehäuse
58: Aufnahmebohrung
59: Belüftungsbohrung
60: Förderkammer
61: Belüftungseinheit
62: Verbindungsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202005011346 U1 [0007]
DE 102005039053 A1 [0008]

Claims

Packmaschine (1) zum Füllen von Schüttgütern (3) in Säcke (4) mit wenigstens einem Füllstutzen (5) und wenigstens einem über einen Förderantrieb (9) rotierbar antreibbaren Förderorgan (8), um das Schüttgut (3) dem Füllstutzen (5) zuzuführen, sowie mit einer Steuereinrichtung (13) und wenigstens einer Wägeeinrichtung (19), um aus den Signalen (26) der Wägeeinrichtung (19) ein Maß für die in einen Sack (4) abgefüllte Masse an Schüttgut (3) abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) dazu ausgebildet ist, die Drehzahl (18) des rotierenden Förderorgans (8) während des Füllvorgangs gezielt zu variieren, um die Füllgeschwindigkeit des Förderorgans (8) in Abhängigkeit von den Signalen (26) der Wägeeinrichtung (19) einzustellen, und dass die Drehzahl (18) des Förderantriebs (9) in wenigstens zwei Stufen einstellbar ist, um einen Grobstrom (49) und wenigstens einen Feinstrom (50) zu ermöglichen.
Packmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei das Förderorgan (8) als Förderturbine (14) ausgebildet ist.
Packmaschine (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehzahl (18) des Förderantriebs (9) stufenlos einstellbar ist.
Packmaschine (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verschlussorgan (22) und insbesondere ein Drehverschluss vorgesehen ist, um den Förderweg zu verschließen.
Packmaschine nach einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllquerschnitt während des Füllvorgangs im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für den Förderantrieb (9) eine Stromeinspeisung durch einen Umrichter (23) vorgesehen ist, der Spannungsverläufe mit variablen Spannungs- und Frequenzwerten auszugeben vermag.
Packmaschine (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Förderantrieb (9) als Schrittmotor und insbesondere als Torquemotor ausgebildet ist.
Packmaschine (1) nach Anspruch 7, wobei der Förderantrieb (9) als ein direkt antreibender getriebeloser Einbaumotor ausgebildet ist, dessen Rotor auf der Welle (35) des Förderorgans (8) angebracht und dessen Stator in eine Gehäuseanordnung des Förderorgans (8) integriert ist.
Packmaschine (1) nach Anspruch 7, wobei der Schrittmotor mit einem eigenen Gehäuse und einem daran befindlichen Flansch versehen ist und an einem Flansch anmontiert ist, welcher getriebelos an dem Fülltopf (7) oder dem Förderorgan (8) angebaut ist.
Packmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Umrichter (23) Bestandteil der Steuereinrichtung (13) ist.
Packmaschine (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Füllmodule (2) vorgesehen sind, die um eine zentrale Drehachse (25) rotierbar vorgesehen sind, wobei die Füllstutzen (5) radial außen angeordnet sind.
Verfahren zum Füllen von Schüttgütern (3) in Säcke (4), wobei das Schüttgut (3) mittels eines rotierbaren Förderorgans (8) durch einen Füllstutzen (5) in den Sack (4) transportiert wird, wobei eine Steuereinrichtung (13) und eine Wägeeinrichtung (19) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) die Drehzahl (18) des Förderorgans (8) in Abhängigkeit von den Signalen (26) der Wägeeinrichtung (19) während des Füllvorgangs variiert, und dass die Drehzahl (18) des Förderantriebs (9) in wenigstens zwei Stufen eingestellt wird, um einen Grobstrom (49) und wenigstens einen Feinstrom (50) bereit zu stellen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Drehzahl (46) des Förderorgans (8) am Ende (43) des Füllvorgangs vor dem Abschalten von dem Innendruck in dem Sack (4) abhängt.