DE1209936B - Verfahren und Vorrichtung zum Fuellen von Ventilsaecken mit staubfoermigem oder koernigem Gut - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Fuellen von Ventilsaecken mit staubfoermigem oder koernigem Gut

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DE1209936B
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filling
air
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shut
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Ivar Howard Stockel
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ST Regis Paper Co
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von Ventilsäcken mit staubförmigem oder körnigem Gut Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen von Ventilsäcken mit staubförmigem oder körnigem Gut. Für derartige Füllmaschinen benutzt man Vorratsbehälter für das Füllgut, die entweder gegenüber der Außenluft geöffnet oder geschlossen sind.
  • Bei Ventilsackfüllmaschinen mit oben verschließbarem Vorratsbehälter führte man das Füllgut unter anderem auch mit Druckluft in den Ventilsack ein.
  • Über diesem Vorratsbehälter ordnete man noch einen weiteren Vorratsbehälter an, der ebenfalls an der Oberseite abschließbar ausgebildet wurde. Trotzdem konnte das Füllgut in dem unteren Vorratsbehälter nicht unter Druck gesetzt werden, da an diesem unteren Behälter ein ständig geöffneter Trichter vorgesehen war, der eine Verbindung des Füllgutes während der gesamten Abfüllung mit der Atmosphäre herstellte.
  • Daneben kannte man auch sogenannte Nettoabfüllmaschinen, bei denen das vorher gewogene Gut mit Unterdruck in den Sack abgefüllt wird. Um hierbei die Luft aus dem Füllmaterial entfernen zu können, erhielt der Behältermantel Kanäle in Form von Wellungen, durch welche aus dem unter Vakuum stehenden Vorratsbehälter die Luft nach und nach aus dem Füllgut entfernt und dieses dabei verdichtet werden sollte.
  • Zum Auflockern und Fließfähigmachen des Füllgutes wurde sowohl im Bereich des Füllgutauslasses als auch oberhalb desselben Druckluft od. dgl. in feinverteilter Form in das Füllgut eingeführt. Soweit im Zusammenhang mit derartigen Drucklufteinführungen ein geschlossener Behälter vorgesehen worden ist, hat man diesen keineswegs während der Abfüllperiode völlig dicht gegen die Außenluft abgeschlossen. Man ordnete nämlich über dem geschlossenen Behälter einen weiteren, nach oben zu offenen Vorratsbehälter an, durch welchen hindurch eine Verbindung mit der Atmosphäre geschaffen worden ist, oder das Füllgut wurde mit einer Förderschnecke in den geschlossenen Vorratsbehälter eingeführt, so daß durch die Förderschnecke hindurch eine Verbindung mit der Außenluft hergestellt war.
  • Bei diesen bekannten Füllmaschinen erzielte man daher nur einen Druck, der gegenüber der Außenluft nur eine geringfügige Druckerhöhung, so z. B. von nur 0,2 kg/qcm, ergab.
  • Für Füllmaschinen mit mehreren in einer Reihe nebeneinander angeordneten Abfüllstutzen ist es schon lange bekannt, über einer der Anzahl der Füllstutzen entsprechenden Vorratsbehälterreihe einen gemeinsamen Vorratsbehälter für sämtliche Abfüllstellen vorzusehen. Diese Vorratsbehälter werden jeweils am unteren Ende mit durchgehenden Absperrschiebern ausgestattet, die mit einem gemeinsamen Handhebel so zu betätigen sind, daß beim Öffnen des oberen Vorratsbehälters die untere Behälterreihe geschlossen wird. Zwischen dieser Behälterreihe und den Abfiußstutzen befindet sich noch ein mit der Außenluft in Verbindung stehender Durchlaufbehälter mit Drucklufteinlässen gegenüber den Abfüllstutzen.
  • Das Füllen der Vorratsbehälter ließ sich bei dieser Füllmaschine zwar in die Abfüllpausen verlegen, jedoch ergibt sich keine Zwangläufigkeit gegenüber dem ohne Verdichtung durchgeführten Abfüllvorgang, und nach dem Abschluß der unteren Vorratsbehälterreihe ist durch Abstellen der Einblaseluft der Füllvorgang an den Abfüllstutzen zu beenden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abfüllen feinverteilten pulverförmigen oder körnigen Materials in Ventilsäcke zu beschleunigen und dabei gleichzeitig eine gleichmäßige Füllung unter Verdichtung des eingefüllten Materials zu erreichen.
  • Das Verfahren zum Füllen von Ventilsäcken mit staubförmigem oder körnigem Gut aus einem ver- schließbaren, fortlaufend oder absatzweise mit Füllgut beschickten Vorratsbehälter, bei dem zum Auflockern und Fließfähigmachen des Gutes sowohl im Bereich des Füllgutauslasses als auch oberhalb desselben Druckluft od. dgl. in feinverteilter Form in das Füllgut eingeführt und im Behälter mindestens während des Füllens desselben ein Überdruck aufrechterhalten wird, besteht erfindungsgemäß darin, daß die bei geschlossenem Behälter in dessen oberem Bereich während des Abfüllvorganges zugeführte Luftmenge größer ist, als zur Erhaltung oder Erzeugung des Fließfähigmachens notwendig ist, und der damit hervorgerufene Luftüberschuß im Vorratsbehälter einen Überdruck des Füllgutes und gegebenenfalls auch bei verminderter unterer Luftmenge ohne Beeinträchtigung der Fließfähigkeit des Gutes eine Verdichtung des Gutes am Auslauf des Vorratsbehälters bewirkt.
  • Beim Einführen einer oberen Luftmenge, die größer ist, als zur Aufrechterhaltung des Fließfähigmachens des Füllgutes notwendig ist, wird die im unteren Teil zugeführte Luftmenge bis unterhalb des Fließfähigmachens verringert.
  • Es erweist sich als vorteilhaft, in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Füllgutes das Verhältnis der unteren Luftmenge zu der oberen Luftmenge veränderlich einstellbar zu gestalten.
  • Ist die Füllmaschine mit einer die Wiegegenauigkeit erhöhenden Grob- und Feinstromsteuerung des Füllgutes ausgestattet, kann man zunächst den Überdruck im Vorratsbehälter im wesentlichen konstant halten, um erst gegen Ende der Füllung den Überdruck allmählich zu vermindern und den Füllgutstrom in an sich bekannter Weise zu drosseln.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Unterbrechung des Füllgutstromes unter anderem auch durch Entlüften des Vorratsbehälters und gleichzeitiges Abstellen der gesamten Luftzufuhr durchgeführt werden.
  • Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht noch darin, daß die änderung der Druckhöhen im Vorratsbehälter durch Einwirken auf dessen Verschluß und Regulierung der Luftzufuhr und der Entlüftung von dem Sackfüll- oder Wiegevorgang gesteuert wird. Hierbei erfolgt mit Steuerorganen das Verschließen des unter Druck stehenden Vorratsbehälters in Abhängigkeit von der Bewegung des Waagebalkens in einer Wiegevorrichtung.
  • Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ergibt sich eine derartig gesteuerte Erhöhung der Abfüllgeschwindigkeit, daß das in den Ventilsack eingebrachte Füllgut unter erhöhtem Druck zum Absetzen innerhalb des Sackes gebracht wird, wobei dann gleichzeitig die Luft entweicht und das Füllgut im Sack weitgehend verdichtet ist. Man kann daher in einen Ventilsack gleichbleibender Größe bei erhöhter Verdichtung bedeutend mehr Füllgut einführen. Als Vorteil ergibt sich hierbei eine Verminderung der Sackgröße und somit eine Papiereinsparung, da stets ein gleichbleibendes Füllgutgewicht angestrebt wird, Je nach den gegebenen Verhältnissen werden Drucksteigerungen von 0,14 bis 1,05 atü durchgeführt. Wie hoch der Verdichtungsgrad des Füllgutes in einem Papiersack gewählt wird, hängt sehr wesentlich von Art und Struktur des Füllgutes selbst ab. Im allgemeinen dürfen gegen Ende der Sackfüllung die vorstehend angegebenen Drücke im Innern des Sackes nicht wesentlich überschritten werden, da sonst der Papiersack platzen würde.
  • Eine absatzweise Betätigung mit einem Materialzulauf zwischen den Abfüllvorgängen in Abhängigkeit vom Abfüllen begünstigt die Gleichmäßigkeit des Füllvorganges und somit die Erlangung gleicher Füllgewichte.
  • Ausgehend von einer Ventilsackfüllmaschine mit einem Vorratsbehälter, der am oberen Ende über ein steuerbares Absperrglied mit einem weiteren Vorratsbehälter bzw. einer Füllgutaufgabevorrichtung in Verbindung steht sowie mit einem Entlüftungsventil versehen ist, am unteren Ende einen Füllstutzen sowie eine selbsttätige, auf eine Absperrvorrichtung und eine Sackklemme am Füllstutzen einwirkende Waage aufweist und der ferner im unteren Teil des Vorratsbehälters und in einem Abstand darüber mit Zuführungen für feinverteilte Druckluft od. dgl. versehen ist, besteht bei einer Ventilsackfüllmaschine zur Durchführung des Verfahrens die Erfindung darin, daß in den Zuleitungen zu unteren und oberen Lufteintrittsstellen in den Vorratsbehälter je eine die Luftmenge dosierende, einstellbare Regeleinrichtung in Verbindung mit einer Steuervorrichtung angeordnet und zur zwangläufigen Steuerung eines zwischen dem Vorratsbehälter und einer Füllgutaufgabevorrichtung angeordneten Absperrgliedes, der Luftregeleinrichtungen, einer Sackabwurfvorrichtung und der Entlüftung ein Steuerungssystem vorgesehen ist, dessen Funktion durch einen Startschalter eingeleitet und mittels eines Stoppschalters oder eines von einer NYiegevorrichtung betätigten Endschalters beendet wird.
  • Bei Anordnung eines zum Fördern fließfähiger Güter mittels Druckluft bekannten, unter Überdruck setzbaren Vorratsbehälters wird dessen oberes, zwischen der Füllgutaufgabevorrichtung und dem Vorratsbehälter befindliches Absperrglied selbsttätig wechselweise mit dem Schließen und Öffnen der Absperrvorrichtung am Auslauf des Vorratsbehälters bei leerem Vorratsbehälter geöffnet bzw. beim Entleeren des letzteren geschlossen, wobei zur Betätigung des Absperrgliedes eine im Kreis des Steuersystems liegende Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, die beim Drücken des Startschalters zu Beginn des Abfüllvorganges das Absperrglied zwischen den Vorratsbehältern schließt, beim Betätigen des von der Waage beaufschlagten Stoppschalters dagegen wieder öffnet.
  • Dieser Abschlußvorgang und die spätere Öffnung des Absperrgliedes vollziehen sich somit zwischen den einzelnen Sackfüllungen, und zwar wird der Vorratsbehälter während der Abfüllpause, d. h. wähfenddessen der gefüllte Sack abgeworfen wird, geöffnet, so daß der Vorratsbehälter nachgefüllt werden kann. Steht das Abfüllen des Sackes mit einer Wiegeeinrichtung in Wirkungsverbindung, läßt sich das volle Sackgewicht anzeigen, während ungenügend gefüllte Säcke ausschaltbar sind.
  • Die Füllmaschine nach der Erfindung kann mit oder ohne Wiegeeinrichtung ausgestattet werden, ist verhältnismäßig einfach im Aufbau, betriebssicher und läßt sich den verschiedenartigsten Füllgütern und unterschiedlichen Betriebsverhältnissen in weiten Grenzen anpassen. Das Füllgut wird in dem jeweils erforderlichen Umfang in eine fließfähige Form gebracht, während gleichzeitig mit Druckluft beim Abfüllen eine sehr wirksame Verdichtung des Füllgutes in dem Ventilsack erreicht wird. Die Steuerungseinrichtungen ermöglichen sowohl in bezug auf das Befüllen der Vorratsbehälter als auch beim Abfüllen in den Ventilsack eine absatzweise Arbeifsweise und Gleichmäßigkeit des Füllvorganges.
  • Die Zeidnungen veranschaulichen beispielsweise Ausführungsformen in schematischen Darstellungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine Gesamtseitenansicht einer Ventilsackfüllmaschine für fortlaufende Füllgutbeschickung mit angeschalteten Steuerorganen für die g,uftzufübrung, F i g. 2 eine GesarntF,eitenansicI;t einer wefteren, mit absatzweiser Füllgutbeschickung arbeitenden Ausführung einer Ventilsackfüllmaschine mit Wiegevorrichtung, F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung für pneumatisch betätigte Schalt- und Steuereinrichtungell für eine Maschine nac'.l r- i g. 2, F i g. 4 ein der Fig.3 entsprechendes Schaltschema in einer anderen Betriebsstellung.
  • Die in F i g. l dargestellte Ventilsackfüllmaschine 40 besitzt einen Vorratsbehälter 41, der einen nach unten geneigten Boden 42 besitzt. Darunter befindet sich ein Luftzuführungsrohr 43, das in eine nach dem Behälterinnern durch eine mit Lochungen od. dgl. versehene Wand 44 od. dgl. abgeschlossene Zwischenkammer 45 mündet. Der Vorratsbehälter 41 ist am unteren Ende mit einer Auslaßöffnung 46 ausgestattet, an welche ein Abfüllstutzen 16 über eine nachgiebige Hülse 17 angeschlossen ist. Hier sind ebenfalls das Absperrorgan 19 zur Unterbrechung des Auslasses und ein Sackhalter 20 zum Festhalten des Sackes 21 am Füllstutzen vorgesehen.
  • Der Vorratsbehälter 41 ist oben gegenüber der Außenluft abgesperrt, und in dieser oberen Abschlußplatte 45 a befindet sich eine Einfüllöffnung 46 a, die über ein Zwischenrohr 47 mit einem weiteren Behälter 49 als Füllgutaufgabevorrichtung in Verbindung steht. Das Zwischenrohr 47 ist mit einem geeigneten Absperrorgan 50, z.B. mit einem Sternrad, versehen, um den Behälter 41 nach Bedarf fortlaufend oder absatzweise mit Füllgut beschicken zu können.
  • Ein oberer die unteren Lufteintrittsstellen 44, 45 ergänzender Lufteintritt steht mit einer Luftzuführung 52 in Verbindung und besitzt am Innenende einen horizontalen Verteilungszylinder 51.
  • Die Zuflußbeträge für die untere und obere Luftzuführung werden für jeden Füllmaschinentyp beispielsweise durch verstellbare Luftzuführungen und durch zwei veränderbare Auslauföffnungen für jede Luftzuführung gesondert oder gemeinsam gesteuert.
  • In dem Ausführungsbeispiel gabeln sich die Luftzuführungen 43 und 52 in jeweils zwei Rohre 43 a, 43 b und 52 a, 52 b. Jedes Rohrstück 43 a und 43 b wird durch ein mit Doppelöffnungen versehenes Ventil 54 gesteuert, das zwei Kammern 55 und 56 besitzt, die im Innern Trennwände mit verschiedenen großen Öffnungen 57 und 59 besitzen. Die Größe dieser Öffnungen kann mit Handrädern 57 a und 59 a oder sonstigen geeigneten Stellorganen von außen eingeregelt werden. Mit einem zentralen Luftzuführungsrohr 60 wird über die Rohrarme 60 a und 60 b die Luft über ein Steuerventil 61 in die beiden Kammern 55 und 56 eingeführt.
  • Die Rohrarme 52 a, 52b sowie das Luftrohre1 stehen ebenfalls mit einem gleichartigen Organ 62 in Verbindung, das ebenfalls aus zwei Kammern mit von außen verstellbaren Öffnungen verschiedener Gräße ausgestattet und mit dem Zulaufrohr 60 über ein Steuerventil 64 in Verbindung gebracht ist.
  • Die Ventile 61 und 64 stehen über Stellarme 61 a, 64 a mit einer Steuerstange 65 in Verbindung, welche innerhalb eines Luftzylinders 67 von einem Kolben 66 betätigt wird.
  • Der Steuerzylinder 67 ist in das pneumatische Steuersystem eingeschaltet, was später noch näher erläutert wird, so daß die Ventile 61 und 64 zu bestimmten Zeitpunkten des Füllvorganges zur Überwachung des Luftstromes durch die Luftzuführungen hindurch betätigt werden. Die jeweilige Größe der Öffnungen in der die Luftmenge dosierenden einstellbaren Regeleinrichtung 54 und 62 hängt ebenso wie Öffnung der Ventile 61 und 64 von verschiedenen betrieblichen Umständen ab, so vor allem von dem abzupackenden Material. Beispielsweise kann bei einem gegebenen Arbeitsverlauf eine solche Beziehung zwischen der unteren und oberen Luftzuführung bestehen, daß der Zylinder 67 in dem pneumatischen Steuermittelumlauf eingeschaltet ist und mit dem Füllstutzen-Absperrorgan so zusammenarbeitet, daß die untere und obere Luftzuführung gedrosselt wird, sobald mit der Maschine abgefüllt wird oder der Abfüllstutzen geöffnet ist. Es kann auch erwünscht sein, die obere Luftzuführung zu vergrößern, während unten Luft zugeführt wird und der Füllstutzen geöffnet ist, wobei eine Druckhöhe zur Öffnungszeit aufrechterhalten bleibt und das Erfordernis des Aufbaues einer genügenden Füllhöhe nach dem Öffnen des Abfüllstutzens beseitigt ist.
  • Hieraus ist zu ersehen, daß die Luftmenge zu bestimmten Zeiten während des Füllvorganges geändert wird, und zwar durch Änderung des Luftdurchganges durch die Öffnungen der Organe 54 und 62 mit Hilfe der Ventile 61 und 64. Bei gewissen Füllgütern ist auch das Absperren der einen Luftzufuhr erforderlich, wenn z. B. der Abfüllstutzen in die Absperrstellung versetzt wird. Bei solchem Füllgut wird eine der Öffnungen in der Luftzufuhr geschlossen, und beim Absperren des Abfüllstutzens leitet das zugehörige Ventil Luft in die Kammer, deren Öffnung geschlossen ist, wobei die Luftströmung in dem betreffenden Lufteinlaß unterbunden ist. Ein derartiges Luftsteuerungssystem gestattet eine universelle Überwachung und ermöglicht im Rahmen der Erfindung ein Abfüllen von Material in einem sehr weiten Bereich mit einer einzigen Maschine.
  • Der Vorratsbehälter 41 ist in F i g. 1 mit einer Entlüftung versehen. Zu diesem Zweck ist in eine Rohrleitung 69 ein Ventil 70 eingeschaltet, das durch die Deckplatte 45 a mit dem Behälterinnern in Verbindung steht, während das Rohr 69 in einer geeigneten Höhe im Behälter 49 endet. Das Ventil 70 ist nolmalerweise geschlossen, kann jedoch beispielsweise vor dem Schließen des Füllstutzens geöffnet werden, um den Druck im Vorratsbehälter zu senken, und zwar kurz vor dem Abschluß des Abfüllstutzens 16, damit die Feinwiegemenge hindurchgelassen werden kann. Trotzdem bei kontinuierlich arbeitenden Füllmaschinen eine gewisse Lüftung durch die Materialzufuhr erfolgt, ist noch eine zusätzliche Entlüftung wünschenswert. Hierbei wird das durch die Entlüftung herausgezogene Füllgut in den Füllgutaufgabebehälter 49 zurückgeführt, so daß Verluste vermieden sind.
  • Die F i g. 2 zeigt eine Ventilsackfüllmaschine75, welche nach jedem Sackabfüllvorgang mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird, um während dieser Zeit eine neue Materialcharge in den Vorratsbehälter einzuführen.
  • Diese Maschine besitzt einen Vorratsbehälter 76, der an einem auf dem Boden stehenden Traggestell 77 befestigt ist und am unteren Ende bei 79 den üblichen Auslaß zum Abfüllen des Materials aufweist. Dieser Auslaß 79 steht in an sich bekannter Weise über ein nachgiebiges Rohrstück 17 mit dem Abfüllstutzen 16 in Verbindung. Mit dem Absperrorgan 19 kann der Materialabfluß unterbunden werden. Ein Sackhalter 20 vermag den Sack am Füllstutzen festzuhalten.
  • Der Füllstutzen 16 mit dem Sackhalter 20 können üblicherweise an einem Rahmen 80 befestigt sein, der zwei nach unten verlaufende Tragstangen oder gegebenenfalls auch nur eine Tragstange 81 besitzt.
  • Die Tragstangen81 sind auf die Wiegevorrichtung 82, und zwar auf die Schneide 84 am äußeren Ende eines Waagebalkens 85 aufgesetzt. Nur dieser eine Waagebalken 85 ist in der Zeichnung zu sehen, der auf die am Traggestell 77 befestigte Schneide 86 aufgesetzt ist. Am linken Ende des oder der Waagebalken sind die Gewichte87 beispielsweise bei 89 gegebenenfalls verschiebbar angeordnet. Ein versteilbarer Anschlag 90 zur Begrenzung der Waagebalkenbewegungen befindet sich am Traggestell 77.
  • An der Tragstange 81 ist noch ein schräggestellter Arm 91 angesetzt, und dieser ist am unteren Ende über eine Stütze 92 mit der Tragstange 81 verbunden.
  • Eine Platte 94 ist an dem Arm befestigt und besitzt eine Reihe Aussparungen 95, z. B. in Form von Verzahnungen. Ein Sackstuhl 96 ist bei 97 an einem Querträger 99 angelenkt, und dieser ist am inneren Ende mit Stiften100 in die Aussparungen 95 eingerastet. Hierbei kann die Höhenlage des Sackstuhles den verschiedenen betrieblichen Bedingungen, z. B. der jeweiligen Sackgröße, angepaßt werden, um in bezug auf den Füllstutzen eine günstige Unterstützung zu erhalten.
  • Für den Sackabwurf ist ein pneumatischer Zylinder 101 bei 102 an den Arm 91 angelenkt und steht über einem Gelenkarm 104 mit dem Querträger 99 in Verbindung. Mit dieser Vorrichtung kann der Sackstuhl 96 um die Drehachsen 97 geschwenkt werden.
  • Der Vorratsbehälter 76 besitzt einen konisch ausgebildeten Boden und kann einen zentralen Entlüftungsstutzen mit Ventil besitzen (in Fig.2 nicht dargestellt). Die untere Luftzuführung 105 erfolgt an dem konischen Boden durch ein Luftzuführungsrohr 106, das üblicherweise, wie schon oben beschrieben, ebenfalls in Zwischenkammern münden kann. Eine obere Luftzuführung 107 befindet sich am oberen Ende des Vorratsbehälters und steht mit dem Luftzuführungsrohr 109 in Verbindung.
  • Am oberen Ende des Vorratsbehälters 76 befindet sich eine ringförmige Abschlußplatte 110 mit einer zentralen Öffnung 110 a zu einem weiteren Behälter 111 als Füllgutaufgabevorrichtung. Die Durchlaßöffnung 110 a ist durch ein geeignetes Ventil absperrbar, so z. B. mit einer Ventilscheibe 114 als Absperrglied, das mit einem pneumatischen Zylinder 115 betätigt wird.
  • Ebenso wie in F i g. 1 ist auch bei der Ausführung nach F i g. 2 am oberen Ende des Vorratsbehälters 76 ein Entlüftungsrohr 116 vorgesehen, das oben zu dem Behälter 111 führt und unten über ein Ventil 117, das üblicherweise geschlossen ist, mit dem Vorratsbehälter 76 verbunden ist.
  • Die F i g. 3 zeigt einen schematischen Schaltplan für die Steuerung der verschiedenen Arbeitsverrichtungen einer Füllmaschine nach F i g. 2, und zwar ist der Steuerfluß zu Beginn des Füllvorganges angegeben, der Druckfluß ist mit vollen Linien eingetragen, und die strichliniierten Linien zeigen den Abfluß bzw. die Entlüftung. Irgendein geeignetes Druckmedium, so z.B. Druckluft, kann von einer geeigneten Druckluftquelle aus bei 120 zugeführt werden. Von hier gelangt die Druckluft über einen Filter und Öler 121 in die Leitung 122, welche mit einer Leitung 124 in Verbindung steht und zu einem Ventill25 von geeigneter Konstruktion führt, das als Mehrwege-Membranventil ausgebildet sein kann.
  • Eine Ventilkammer ist über eine Leitung 126 an einen Handstartschalter 127 od. dgl. angeschlossen, während die andere Ventilkammer über Leitungen 129, 129 a mit einer Schalteinrichtung, z. B. mit einem Stoppschalterl30 od. dgl., und einem Endschalter 130 a einer Waage verbunden ist. Die Betätigung des Handstartschalters 127 macht die eine Ventilkammer 125 druckleer und gestattet dem Betätigungsglied nach links zu schwenken, um Direktluft durch die Leitung 131 zum Zylinder 19 zu leiten und den Abfüllstutzen zu öffnen. Dieser Zylinder entlüftet durch die Leitung 132 das Ventil 125 und den Auslaß 134.
  • Von dem Ventil 125 gelangt Druckluft durch eine Leitung 135 zu einem Ventil 136, das in der einen Stellung, bei welcher das Betätigungsglied auf die rechte Seite der Ventilkammer geschwenkt wird, an die Leitungen 124 und 171 angeschaltet ist, während ein Umschaltventil 172 über die Leitungen 174 und 175 und über das Ventil 139 mit den Leitungen 135 und 137 eine Verbindung bewirkt, um dessen Betätigungsglied nach rechts zu bewegen. Das Ventil 139 bewirkt eine Verbindung zwischen den Leitungen 122, 142 und 141 und 142, um einen Zylinder 144 zu betätigen, mit dem das Entlüftungsventil 117 (F i g. 2) geschlossen wird. Außerdem wird zwischen der Leitung 141 und 145 eine Verbindung hergestellt, um den Zylinder 67 (Fig. 1) zu betätigen, wobei man die Ventile 54 und 62 für den Luftzufluß zur unteren und oberen Lufteinführung betätigt. Außerdem wird der Schaltzylinder des Sackhalters in die Festhaltestellung versetzt. Die linke Seite der Kammer des Ventils 136 wird durch die Leitungen 173 und das Umschaltventil 172 entlüftet.
  • Die gegenüberliegenden Seiten der Zylinder 144, 67 und 19 sind durch die Leitungen 142 a, 145 a, 141 a und durch die gegenüberliegende Seite des Ventils 139 mit der Außenluft verbunden. Gleichzeitig entlüftet die Kammer des Ventils 139 durch die Leitungenl47, Ventil 136, Leitungenl49, 132, Ventil 125 und Auslaß 134.
  • Gleichzeitig fließt Luft unter Druck in die Leitung 137 über die Kreuzung 151 in die Leitung 150 und von hier in beschränktem Verlauf über ein Steuerorgan 152 in den Sammler 154, durch den eine vorausbestimmte Verzögerung des Luftimpulses erfolgt, worauf die Luft weiter durch die Leitung 155 in die eine Kammer des Steuerventils 156 für den Sackabwurf gelangt. Hierbei wird die Luft noch so gesteuert, daß Druckluft aus der Leitung 120 durch die Leitung 157 zum Sackabwurfzylinder 101 gelangt (Fig. 2).
  • Zur gleichen Zeit gelangt Luft über die Kreuzung 151 durch die Leitung 159 zu dem die Füllgutaufgabe steuernden Ventil 160, das so betätigt wird, daß die Luft unter Druck aus den Leitungen 122 sowie 161 und 162 zu dem Steuerzylinder 115 des Absperrgliedes 114 gelangt (F i g. 2). Der Zylinder 115 wird durch die Leitungen 162 a und Ventil 160 entlüftet.
  • Es ist zu beachten, daß, sobald das Sackabwurf-Steuerventill56 die Verbindung zum Sackabwurfzylinder herstellt, die Kammer dieses Ventlis 1S6 durch die Leitungen 164, Kreuzung 165, Leitung 147, Ventil 136, Leitungen 149 und 132, Ventil 125 und Auslaß entlüftet ist, während der Zylinder 101 durch Leitung 157 a, Ventil 156 und Steuerglied 158 entlüftet ist, wobei die endgültige Betätigung des Sackabwurfzylinders erfolgt. Sobald das Betätigungsglied des Ventils 160 nach rechts schwenkt, entlüftet die Ventilkammer durch Leitung 166, Sammler 167, Leitung 169, Kontrollorgan 170, Kreuzung 165, Leitung 147, Ventil 136, Leitungen 149 und 132, Ventil 125 und Auslaß 134.
  • Wenn eine Betätigung einer Reihe verschiedener Füllmaschinen gewünscht wird, kann die Druckleitung 174, die aus dem Umschaltventil 172 kommt, über eine Kreuzverbindung 178 mit der rechten Kammer eines Ventils 136 a verbunden werden, das etwa dem Ventil 136 entspricht. Über die Kreuzverbindung 168 a wird die Luft von der Kreuzungsstelle 168 über die Leitung 175 zur Leitung 180 und zum Ventil 136 b geführt. Diese Ventile entlüften durch die Leitungen 176 und 177, Kreuzungsteil 179, Leitung 173 und Umkehrventil 172 und dienen dazu, einen Steuerfiuß ähnlich dem vorgeschriebenen zu überwachen, was in der gleichen Weise erfolgt wie bei dem Steuerventil 136.
  • Um die Steuerung mit der Betätigung eines Startsignals zu verbinden, wird das Absperrorgan 20 des Abfüllstutzens 16 geöffnet, um eine Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 76 und dem Sack zu ermöglichen; der Sackhalterzylinder 20 bewegt sich in die Klemmstellung des Sackes am Füllstutzen; die Luftströmung zu den Lufteinführungen 105 und 107 wird in vorausbestimmten Strömungsbeträgen freigegeben; das Entlüftungsventil 117 wird geschlossen, die Absperrklappe 114 ebenfalls, um nach einer gewissen Zeit, beispielsweise nach 2 Sekunden, was z. B. durch den Sammler 154 und das Kontrollorgan 152 bestimmt wird, den Sackstuhl 96 in die in F i g. 2 dargestellte Stellung zurückzuziehen.
  • Das Zurückziehen des Sackstuhles bezweckt eine Gewährleistung der vollen Öffnung der Säcke. Der an den Füllstutzen angehängte Sack kann sich nicht vor dem Zurückziehen des Sackstuhles voll öffnen, da der leere Sack mit seinem noch umgelegten Boden länger ist als ein offener Sack. Wenn der Füllvorgang beginnt, so gelangt ein kleiner Füllgutanteil in den Sack, und für den Fall, daß dieser noch nicht vollständig geöffnet ist, sammelt sich dieses Füllgut oberhalb des Sackbodens an. Nach einer gewissen Zeitspanne, wenn sich ein genügend großer Füllgutanteil zur Abwärtsbewegung des Waagebalkens angesammelt hat, wird der Sackstuhl schnell zurückgezogen, wobei der Sack in der gesamten Länge erfaßt wird und das Füllgut nach unten auf den Sackboden vordringt. Dabei werden auch eventuelle Verklebungen innerhalb des Sackes getrennt. Es ist hierbei zu beachten, daß dieser Materialanteil nicht zur Neigung des Waagebalkens in die Abschlußstellung ausreicht.
  • In Fig.4 ist das gleiche Schaltschema für den pneumatischen Steuerfluß in einer anderen Betriebsstellung dargestellt. Ebenso wie in F i g. 3 zeigen die ausgezogenen Linien die Druckleitungen und die strichliniierten Linien die Entlüftungsleitungen. Ein Signal zur Beendigung der Füllung kann beispielsweise mit der Hand durch Niederdrücken des Stopschalters 130 oder selbsttätig bei Erreichen des vorschriftsmäßigen Gewichtes an der Wiegeeinrichtung durch Betätigung des Endschalters 130 a durch den Waagebalken ausgelöst werden. Bei einer dieser Betätigungen bewegt sich das Schaltorgan des Ventils 125 nach rechts, so daß Luft unter Druck aus der Leitung 124 durch das Ventil und die Leitung 132 auf eine Seite des Absperrzylinders 119 gelangt, um den Materialstrom durch den Füllstutzen durch Abschluß des Schlauchstückes 17 (F i g. 2) zu schließen.
  • Die andere Seite des Zylindersl9 wird durch die Leitung 131, das Ventil 125 und den Auslaß 134 entlüftet.
  • Zur gleichen Zeit gelangt Druckluft durch die Leitung 149, das Ventil 136, Leitung 147 und Kreuzverbindung 165 auf die rechte Seite der Kammer des Ventils 139. Das Ventilsteuerglied wird nach links umgelegt, so daß eine Seite der Zylinder 144, 67 und 20 durch die Leitungen 142, 145 und 142 bzw. durch das Ventil 139 und den Auslaß 138 entlüftet wird, wobei das Entlüftungsventil 117 (F i g. 2) geöffnet wird. Der Kolbenzylinder 167 wird verschoben, um die Luftströmung zu dem Entlüfter über eine bestimmte Zeit hinweg zu regulieren, wie dies im Zusammenhang mit der F i g. 1 erläutert wurde, worauf dann zum Schluß der Sackhalter geöffnet wird.
  • Die zum Kreuzstück 165 vorströmende Preßluft fließt durch die Leitungen 164, zur rechten Seite des Ventils 156, um dessen Betätigungsglied nach links umzulegen, wobei Luft von der Leitung 120 durch das Ventil zur Leitung 157 a und auf eine Seite des Sackabwurfzylinders 101 gelangt, um den Sackstuhl 96 (F i g. 2) umzuschwenken und den Sack vom Füllstutzen zu lösen. Die gegenüberliegende Seite dieses Zylinders 101 wird durch die Leitung 157, das Ventil 156 und den stellbaren Auslaß 158 entlüftet, wodurch die Bewegung des Zylinders lL01 verlangsamt wird. Die Luft fließt außerdem von dem Kreuzstückl65 durch die Leitung 169, Steuerorgan 170, Sammler 167 nach einer vorausbestimmten Zeit durch die Leitung 166 auf die rechte Seite der Kammer des Ventils 160, womit die Beschikkung gesteuert wird, und bei einer Umschaltung nach links die Luft unter Druck in die Leitung 122 gelangen kann und durch die Leitung 161 das Venteil 160 und Leitung 162 a zu dem Zylinder 115 der Sperrklappe 114 gelangen kann (F i g. 2), wobei diese in die Öffnungsstellung versetzt wird und eine neue Materialcharge aus dem Behälter 111 zwischen den einzelnen Sackfüllungen, d. h. in der Abfüllpause, in den Behälter 76 gelangt. Die gegenüberliegende Seite dieses Zylinders 115 wird durch die Leitung 162 und das Ventil 160 entlüftet. Sobald die Schaltglieder der Ventile 139, 156 und 160 nach links umgeschwenkt sind, entlüften die Kammern der Ventile durch die Leitungen 137 a, 155 und 159 bzw. durch das Kreuzstück 151 und von hier aus durch die Leitung 137, das Ventil 136, Leitungen 135 und 131, Ventil 125 und Auslaß 134.
  • Wenn eine Füllmaschinenreihe gesteuert werden soll, müssen mit dem Umschaltventil 172 die Stel-Iungen der Ventilglieder 136a und 136 b geändert werden, und zwar durch Einführung der Druckluft durch die Leitung 173, das Kreuzstück 179 und Leitungeni76 und 177 zu den entsprechenden Kammern, während die gegenüberliegenden Kammern durch die Leitungenl74 und 180 bzw. über die Entlüftungsseite des Ventils 136, durch die Leitung 175 und das Umschaltventil entlüftet wird.
  • Um die Steuervorgänge mit der Betätigung eines Stopsignals zu verbinden, wird der Sackhalter in die Freigabestellung versetzt, und der Füllstutzen wird abgesperrt, um den Materialfluß in den Sack zu unterbinden. Die Luftströmung zu den Lufteinführungen 105 und 1û7 sind für einen bestimmten Strömungsbetrag freigegeben, wie dies im Zusammenhang mit der F i g. 1 beschrieben wurde; das Ent-Iüftungsventil wird geöffnet; das Absperrglied für das Füllgut wird ebenfalls geöffnet; der Sackstuhl wird in die Drehstellung versetzt, wie in F i g. 2 gezeigt, jedoch erfolgt dies langsam, was durch die Entlüftungssteuerung, und zwar durch das Organ 158 am Ventil 156 veranlaßt wird, um dann erst den gefüllten Sack abzuwerfen.
  • Die Funktionen zum Schließen und Öffnen des Abschlußgliedes 114 lassen sich bei den Auslührungsbeispielen in Fig.2 bis 4 wie folgt zusammenfassen: Zum Schließen des Abschlußorgans 114 wird der Druckknopf 127 betätigt. In der Folge geht der Sackhalter20 in die Klemmstellung, und das Füllgut-Absperrglied 114 wird vom Steuerzylinder 115 aus geschlossen. Bei 105 und 107 erfolgt die Luftzuführung, und das Absperrorgan 19 im Abfüllstutzen 16 und 17 wird geöffnet. Das Füllgut fließt durch diesen in den Sack.
  • Die dargestellte Schaltungsanordnung ist nur als beispielsweise Ausführung zu werten. Jeder Zylinder kann im Bedarfsfall bezüglich seiner Schaltbewegung noch gesondert gesteuert werden, und zwar durch gesondert gesteuerte Entlüftungen, so z. B. durch ein Entlüftungsventil 158. Man kann auch die Impulsgebung zu jedem Ventil verzögern, z. B. durch Verwendung einer Strömungskontrolle und eines Sammlers od. dgl. in den entsprechenden Leitungen, wie es z. B. für die Leitung 150 dargestellt ist. Diese Abweichungen sind nicht in den Zeichnungen enthalten, können aber im Bedarfsfall je nach den gewünschten Betriebsbedingungen Anwendung finden.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann man die Betätigung des Sackabwurfzylinders 101 verzögern, nachdem ein entsprechendes Signal betätigt ist, um eine gewisse Entlüftung in dem Sack durch dessen Wandungen hindurch zu gestatten, wodurch eine Staubentwicklung durch das Sackventil hindurch nach der Lösung vom Füllstutzen vermindert wird. Dies kann noch durch Einfi9hrung einer Strömungskontrolle und eines Sammlers in dem Sackabwurfventil ergänzt werden, und zwar beispielsweise an der Halteseite.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch die Betätigung des Absperfzylinders 19 verzögert werden, und zwar nach dem Öffnen des Entlüftungsventils 117. Hierbei kann man den Sack durch den Vorratsbehälter hindurch entlüften, wal eine schnelle und staubfreie Arbeitsweise ergibt. Be einigem Material kann die Absperrung vor den Füllstutzen weggelassen werden; der Materlaistron wird dann unmittelbar durch Entlüften des Vorrats behälterdruckes durch das Ventilll7 hindurch un terbrochen.
  • In ähnlicher Weise kann man erforderlichenfall das Öffnen des Füllstutzen-Absperrorgans verzö gern, und zwar mit Hilfe eines Vordruckes im Vor. ratsbehäIter vor dem Beginn des Abfüllens.
  • Ein anderer wichtiger Teil der Erfindung beruh in der Verwendung des Entlüftungsventils, um der Druck im Vorratsbehälter zu erniedrigen, und zwa sobald die Abfüllung ihr Ende erreicht. Hierbei wird der Materialfluß vermindert, um nur noch kleine Mengen in den Sack nachströmen zu lassen. und zwar zum Zwecke einer Feingewichtskontrolle.
  • Das Entlüftungsventil kann auch zur Druckeri öhung in dem Vorratsbehälter auf einen verhältnismäßig hohen Betrag verwendet werden, und zwa geschieht dies vor dem Beginn des Abfüllens, worauf dann der Druck durch Öffnen des Entlüftungsventils schnell zum Absinken gebracht wird, und zwar gleichzeitig mit dem Beginn des Abfüllens.
  • Es wird hierbei eine besondere Wirkung erreicht, die mit einer ExpIosion in dem Vorratsbehälter vergleichbar ist, da nämlich hierbei die vorzügliche Illießfähigmachung des Füllgutes noch weitgehend erhöht wird. Das Entlüftungsventil kann dann unmittelbar nach Beginn des Füllvorganges geschlossen werden.

Claims (9)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Füllen von Ventilsäcken mit staubförmigem oder körnigem Gut aus einem verschließbaren, fortlaufend oder unterbrochen mit Füllgut beschickten Vorratsbehälter, bei dem zum Auflockern und Fließfähigmachen des Gutes sowohl im Bereich des Füllgutauslasses als auch oberhalb desselben Druckluft od. dgl. in feinverteilter Form in das Füllgut eingeführt und im Behälter mindestens während des Füllens desselben ein Überdruck aufrechterhalten wird, d a du r c h gekennzeichnet, daß die bei geschlossenem Behälter in dessen oberen Bereich während des Abfüllvorganges zugeführte Luftmenge größer ist, als zur Erhaltung oder Erzeugung des Fließfähigmachens notwendig ist und der damit hervorgerufene Luftüberschuß im Vorratsbehälter einen Überdruck des Fuilgutes und gegebenenfalls auch bei verminderter unterer Luftmenge ohne Beeinträchtigung der Fließfähigkeit des Gutes eine Verdichtung des Gutes am Auslauf des Vorratsbehälters bewirkt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einführen einer oberen Luftmenge, die größer ist, als zur Aufrechterhaltung des Fließfähigmachens des Füllgutes notwendig ist, die im unteren Teil zugeführte Luftmenge bis unterhalb des Fließfähigmachens verringert wird
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Füllgutes das Verhältnis der unteren Hauptluftmenge zu der oberen Luftmenge veränderlich einstellbar ist
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 mit einer die Wiegegenauigkeit erhöhenden Grob- und Feinstromsteuerung des Füllgutes, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Überdruck im Behälter im wesentlichen konstant gehalten und gegen Ende der Füllung der Überdruck allmählich vermindert und der Füllgutstrom in bekannter Weise gedrosselt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung des Füllgutstroms durch Entlüften des Vorratsbehälters und gleichzeitiges Abstellen der gesamten Luftzufuhr erfolgt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Druckhöhen im Vorratsbehälter durch Einwirken auf die Füllgutzufuhr, Regulierung der Luftzufuhr und der Entlüftung in Abhängigkeit von dem Sackfüll- und Wiegevorgang gesteuert wird.
  7. 7. Ventilsackfüllmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus einem Vorratsbehälter, der am oberen Ende über ein steuerbares Absperrglied mit einem weiteren Vorratsbehälter bzw. einer Füllgutaufgabevorrichtung in Verbindung steht sowie mit einem Entlüftungsventil versehen ist, am unteren Ende einen Füllstutzen sowie eine selbsttätige, auf eine Absperrvorrichtung und eine Sackklemme am Füllstutzen einwirkende Waage aufweist und der ferner im unteren Teil des Vorratsbehälters und in einem Abstand darüber mit Zuführungen für feinverteilte Druckluft od. dgl. versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen (52, 43) zu den unteren und oberen Lufteintrittsstellen (45, 51 bzw. 105, 107) je eine die Luftmenge dosierende, einstellbare Regeleinrichtung (54, 62) in Verbindung mit einer Steuervorrichtung (65 bis 67) angeordnet und zur zwangläufigen Steuerung des zwischen dem Vorratsbehälter (41, 75) und der Füllgutaufgabevorrichtung (49, 111) angeordneten Absperrgliedes (50, 114), der Luftregeleinrichtungen (54, 62), einer Sackabwurfvorrichtung (101, 104) und der Entlüftung ein Steuerungssystem vorgesehen ist, dessen Funktion durch einen Startschalter (127) eingeleitet und mittels eines Stopschalters (130) oder eines von der Waage (82) betätigten Endschalters (130a) beendet wird.
  8. 8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatisches Steuersystem vorgesehen ist, in dessen Kreislauf Verzögerungseinrichtungen (152, 170) eingeschaltet sind.
  9. 9. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Anordnung eines zum Fördern fließfähiger Güter mittels Druckluft bekannten, unter Überdruck setzbaren Vorratsbehälters (76), dessen oberes, zwischen der Füllgutaufgabevorrichtung und dem Vorratsbehälter befindliches Absperrglied (114) selbsttätig wechselweise mit dem Schließen und Öffnen der Absperrvorrichtung (19) am Auslauf des Vorratsbehälters bei leerem Vorratsbehälter geöffnet bzw. beim Entleeren des letzteren geschlossen ist, wobei zur Betätigung des Absperrgliedes (114) eine im Kreis des Steuersystems liegende Betätigungsvorrichtung (115) vorgesehen ist, die beim Drücken des Startschalters (127) zu Beginn des Abfüllvorgangs das Absperrglied(114) schließt und letzteres beim Betätigen des von der Waage (82) beaufschlagten Stoppschalters (130 a) wieder öffnet.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 886 126, 962 685; schweizerische Patentschriften Nr. 196 850, 233 320; britische Patentschriften Nr. 772 125, 786 715; USA.-Patentschriften Nr. 862 231, 1 887 733, 1 971 852, 2 687 271.
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