DE2445734A1

DE2445734A1 - Verfahren und vorrichtung zum befuellen von faltbaren und festen verpackungen und behaeltnissen

Info

Publication number: DE2445734A1
Application number: DE19742445734
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Chem Dr Guenther; Hans Hackner; Friedrich Ferdinand Hauptstein; Gunter Dipl Ing Dr Thielen
Original assignee: BASF SE; Erwin Behn Verpackungsbedarf GmbH
Current assignee: BASF SE; Erwin Behn Verpackungsbedarf GmbH
Priority date: 1974-09-25
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1976-04-15
Also published as: GB1528621A; DE2445734B2; NL7511156A; BR7506022A; IT1047566B; FR2286057B3; FR2286057A1; DE2445734C3

Description

BASF AlctIeng3Ee21,sohaft

^und 24Λ5734

Erwin Behn Verpackungsbedarf GmbH

Unser Zeichen; O.Z. 30 701 F/Rl 6700 Ludwigshafen, den 26.8.1974

Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von faltbaren und festen Verpackungen und Behältnissen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen von faltbaren und festen Verpackungen und Behältnissen bei gleichzeitiger, zeitweiser Ausführung einer Rüttelbewegung, insbesondere zum Befüllen von Ventilsäcken an Abfülleinrichtungen mit Fallrohren unter gleichzeitigem Verdichten des Füllgutes, bei welchem eine vorgegebene Füllmenge eines rieselfähigen Gutes in eine Verpackung bzw. in ein Behältnis unter optimaler Nutzung des Füllvolumens eingebracht werden kann.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zum Füllen von Ventilsäcken und ähnlichen Behältern bekannt, bei welchen der in vertikaler Lage auf einem Sackstuhl befindliche Behälter während des Füllens ständig oder zeitweise eine Rüttelbewegung zur Verdichtung des einlaufenden Gutes erfährt. (DP 852 673 mit Zusatz 936 255) Die Hub- und Senkbewegung des Behälters erfolgt motorisch mit verhältnismäßig großer Amplitude und niedriger Frequenz. Eine andere Lageänderung des Behälters während der Füllung mit vertikaler Rüttelbewegung erfolgt nicht, so daß bei asymmetrischer Anordnung einer Einfüllöffnung wegen des Fließkegels des Gutes ein freies Restvolumen verbleibt. Statt des Rütteln des Sacks durch Heben und Senken des Sackstuhls kann nach dieser Veröffentlichung auch ein seitliches Beklopfen des auf dem Auslauf hängenden Sacks in an sich bekannter Weise erfolgen. - Aus der DOS 1 761 727 ist eine ähnliche Rüttelvorrichtung bekannt, bei welcher der auf einer waagerechten Unterlage befindliche Behälter mittels eines motorisch angetriebenen Exzenters zeitweise in Schwingungen von etwas größerer Frequenz als einer Hub- und Senkbewegung versetzt werden kann.

Aus der DAS 1 226 479 ist eine Sackfüllmaschine mit selbsttätiger und einstellbarer Schlagbewegung in vertikaler Richtung bekannt,

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bei der die Schlagbewegung durch eine Rolle vom flexiblen Boden des Behältnisses her übertragbar ist. Diese Rolle greift neben der Senkrechten durch den Schwerpunkt des Behältnisses an und bewirkt ein wesentliches Anheben aus der ursprünglichen Position. - Eine andere Lageveränderung des Behälters während des Füllens mit Entlastung der oberen ' feterialbahnen des Sackes erfolgt hierbei nicht.

In ähnlichem Zusammenhang sind Ventilsackfüllmaschinen bekannt, bei denen die Sackauflage während des Füllvorgangs ihre Lage praktisch fortlaufend ändert. Dabei ist die Sackauflage sowohl in der Ausgangs- als auch in der Endstellung des ablaufenden Füllvorganges gegenüber der Horizontalen geneigt. (DOS 2 211 968) Die zweckmäßigste Lage des Sackes bzw. eines anderen Behälters für einen gegebenenfalls auszuführenden Rüttelvorgang bleibt in dieser Füllvorrichtung unberücksichtigt, desgleichen die Forderung nach optimaler Nutzung des vorgegebenen Füllvolumens.

Schließlich ist aus der DOS 2 207 626 bereits eine Sackhalterung mit Rutsche in Verbindung mit einer Ventilsack-Füllmaschine bekannt, bei der das in den aufgesteckten Sa⁰Ck einströmende Füllgut während des Abpackens in der Weise gerüttelt und verdichtet wird, daß am Ende einer aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Rutschenteilen gebildeten Sackauflage ein Stö-ssel aus der Sackauflagefläche heraustritt und auf das obere Ende des Sackes Stoßbewegungen ausführt. - Da der größte Teil der Sackauflage an den Rüttelbex^egungen nicht teilnimmt und im übrigen während des Füllvorganges die Position des Sackes beibehalten wird, kann sich diese verdichtende Rüttelbewegung nicht auf die gesamte eingeflossene Füllmenge des Gutes erstrecken»

Der Erfindung liegt gegenüber den bekannten Füllverfahren mit oder ohne Rüttelvorgang die Aufgabe zugrunde, ©in Verfahren zu entwickeln, das es gestattet, feste oder faltbare Behältnisse, eingeschlossen Ventilsäcke«, deren Volumina bzw. Abmessungen für ein bestimmtes einzuführendes Gut optimal klein bemessen sind, während des Füll\^rorganges unter Einbeziehung von zeitweise aufzuführenden Rüttelbewegungen in kürzester Zeit

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optimal zu füllen. Es soll insbesondere der üblicherweise nicht zu vermeidende Totraum neben einer nicht symmetrisch angeordneten Einfüllöffnung des Behältnisses vermieden werden. Das Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung soll ferner so beschaffen sein, daß beim Befüllen von Ventilsäcken nach beendetem Füllvorgang das Ventil ohne Verwendung von Klebstoffen sicher geschlossen und insbesondere selbsttätig zugedrückt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) die Verpackung in an sich bekannter Weise mit dem umhüllten, einfließenden Füllgut zunächst in der Schwerpunktlage am Fallrohr (Füllschacht) hängt und in dieser Lage zu 20 bis 80 Vol. JS, vorzugsweise zu 40 bis 60 Vol./S gefüllt wird,

b) anschließend die Verpackung ein oder mehrere Male in eine Lage bzw. Schräglage gebracht wird, bei der der Schwerpunkt des eingeflossenen Füllgutes gegenüber dem Lot aus der Fallrohrmündung verschoben wird und der Füllvorgang in dieser Lage unter gleichzeitigem Rütteln des Füllgutes fortgesetzt wird und daß zuletzt *

c) der Füllvorgang in der Schwerpunktlage des Füllgutes abgeschlossen wird.

Während der Lageänderung gemäß b) kann der Füllvorgang zeitweise unterbrochen b-zw. in Teilmengen ausgeführt werden.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des obengenannten Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch ein mit einem Schwingungserreger gekoppeltes Bewegungsgestänge entsprechend einem teilweise gekröpften zweiarmigen Hebel, von dem der eine Arm den Schwingungsimpuls erfährt und der andere Hebelarm sowohl die Schwenkbewegung auf die Verpackung und gleichzeitig die schwingende Rüttelbewegung auf diese überträgt. - Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei der Anwendung der Vorrichtung zum Befüllen von Ventilsäcken das Bewegungsgestänge mit

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einem Hebelarm in die Abwurfbahn bzw. in die Rutschbahn des gefüllten Sackes eintritt und das Sackventil durch eine streifende Berührung zudrückt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Es zeigt die Fig. 1 die Verpackung an einem Fallrohr in der Schwerpunktslage sowie das in dieser Lage inaktive Bewegungsgestänge; in Figo 2 ist die zwischengeschaltete geänderte Lage der Verpackung und die aktive Lage des die Rüttelbewegung übertragenden Bewegungsgestänges wiedergegeben und zeigt schematisch den räumlichen Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit einem Waagengehäuse zum Einsatz kommt. Indes ist das Verfahren und die Vorrichtung auch für beliebige Abfülleinrichtungen ohne Wägung des Füllgutes anwendbar.

In der oberen Hälfte z.B. eines Waagengehäuses 1 ist horizontal eine Welle 2 gelagert, die von einem Motor 3 angetrieben ist. Auf der Welle 2 ist als Schwingungserreger ein Umwuchtkörper 4, z.B. eine Exzenterscheibe, befestigt» Unterhalb der Welle 2 und parallel zu dieser ist eine weitere Welle 5 horizontal angeordnet, an der ein im wesentlichen vertikales und gekröpftes Bewegungsgestänge 6 starr befestigt ist» Zweckmäßig wird die Verbindung des Gestänges 6 mit der Welle 5 justierbar ausgeführt. Das Bewegungsgestänge 6 trägt am unteren freien Ende eine Platte 7, die sich zur Ausübung der Rüttelbewegungen und zur zeitweisen Änderung der Lage der Verpackung 11 gegen deren feste oder faltbare, nachgiebige Grenzfläche legt und zeitweise den wesentlichen Teil des Gewichts der Verpackung einschließlich der bereits eingefüllten Gutmenge trägt. Das obere freie Ende des Bewegungsgestänges 6 ist mit einer Platte oder einer elastischen Auflage 8 verbunden, die sich bei der Aktivierung des aus den Teilen 2 bis 9 zusammensetzenden · fechanismus gegen den Unwuchtkörper bzw. Exzenter 4 legt und auf solche Weise die schwingende Bewegung auf die Verpackung überträgt (s. Fig. 2). Zur Ausführung der Drehbewegung der Welle 5 mit dem daran befestigten Bewegungsgestänge 6 dient

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ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 9, dessen Kolbenhub innerhalb des Punktionsablaufs der Füllvorrichtung entweder selbsttätig oder willkürlich ausgelöst wird.

Falls.die Vorrichtung zur Befüllung z.B. von festen Emballagen, z.B. von Verpackungstrommeln eingesetzt werden soll, ist die Auflagefläche 7 am unteren Hebelarm des Bewegungsgestänges 6 zweckmäßig muldenförmig ausgeführt und besitzt am äußeren und unteren Ende eine vorspringende Kante, die das Abwärtsgleiten der zu befüllenden festen Trommel verhindert»

Zur Befüllung von faltbaren Verpackungen, insbesondere von Ventilsäcken, die nach vollständiger Füllung über eine Abwurfrutsche 12 die Füllvorrichtung verlassen, ist die räumliche Zuordnung des Bewegungsgestänges 6 gegenüber der Abwurfrutsehe so beschaffen bzw. justiert, daß sich die Auflagefläche 7 bei Beendigung des Füllvorganges in gewissem Abstand von der Verpackung 11 in deren abgleitender Bewegungsbahn befindet, in diese nochmals eintritt, um das Faltventil zuzudrücken.

Der gesamte Befüllungsvorgang läuft demgemäß auf folgende Weise ab:

Die Verpackung 11 wird an das Fallrohr 10 geklemmt und in der in Fig. 1 dargestellten Schwerpunktlage zunächst teilweise befüllt. Es hat sich herausgestellt, daß bei dieser Teilfüllung bereits etwa die halbe Füllmenge eingetragen werden kann, sofern es sich nicht um ein Gut handelt, das besonders schlechte Fließeigenschaften besitzt. Die Füllmenge wird demgemäß unabhängig von bestimmten Gütern in der ersten Phase der Befüllung etwa 20 bis 80 Vol.# betragen, vorzugsweise 40 bis 60 Vol./S. Ist dieser Füllungsgrad erreicht, wird das Bewegungsgestänge mit der Auslagefläche 7 durch den Zylinder 9 an die Verpackung 11 gebracht, hebt diese mit der angenommenen Längsachse in eine fast waagerechte Lage und rüttelt hierbei das Gut unter gleichzeitigem Verdichten derart, daß der Schüttkegel unterhalb des Fallrohrs 10 abgebaut ist (s. Fig. 2). In extremen Fällen, d.h. bei weniger gut rieselfähigen Gütern kann die Schwenkbewegung der Verpackung 11 mittels

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des Bewegungsgestänges gegebenenfalls mehrere Male selbsttätig oder willkürlich ausgelöst werden. Danach wird das Bewegungsgestänge 6 in die',in Fig. 1 dargestellte inaktive Lage zurückgefahren, bei der sich die Verpackung 11 wieder in der Schwerpunktlage befindet und die Oberfläche des eingetragenen Guts hierbei wiederum eine gewisse Lageänderung erfährt. In dieser Lage erfolgt das Einbringen der restlichen Püllmenge ohne Schwierigkeiten, so daß im Innern der Verpackung von optimal kleinem Volumen gegenüber der vorbestimmten Füllgutmenge nur eine unwesentliche restliche Luftmenge verbleibt. - Es ist möglich, in der Schlußphase des Füllvorganges noch eine teilweise Schwenkbewegung des Bewegungsgestänges 6 auszuführen, um bei nur unwesentlich geänderter bzw. beeinflußter Schwerpunktlage der Verpackung 11 in dieser Phase nochmals eine kurze Rüttelbewegung auf die Verpackung zu übertragen. Danach wird das Bewegungsgestänge mit der Auflagefläche 7 so weit zurückbewegt, bis z.B. beim Abwurf von Ventilsäcken über die oben beschriebene feststehende oder kippbar gelagerte Abwurfrutsche 12 dieses in die Rutschbahn des Sackes eintritt und durch eine streichende Bewegung das Sackventil schließt.

Die Vorrichtung löst somit nacheinander für eine optimale Befüllung von festen oder faltbaren Verpackungen folgende Schritte aus:

1. Ein- oder mehrmaliges Anheben aus der Schwerpunktlage in eine schräge bis waagerechte Lage,

2. übertragung von Rüttelbewegungen, die sich je nach Größe der Auflagefläche 7 auf größere oder kleinere Wandteile der Verpackung erstrecken und jeweils unter Lageveränderung auch wiederholt werden können,

3. Zudrücken eines Sackventils beim Sackabwurf.

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Claims

- 7 - O.Z. 30 701 Patentansprüche

1. Verfahren zum Befüllen von faltbaren und festen Verpackungen, insbesondere von Ventilsäcken an Füll- bzw. Fallrohren unter gleichzeitigem Verdichten des Füllgutes, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Verpackung in an sich bekannter Weise mit umhüllten einfließenden Füllgut zunächst in der Schwerpunktlage am Fallrohr (Füllschacht) hängt und in dieser Lage zu 20 bis 80 Vol./S, vorzugsweise zu 40 bis 60 Vol.35 gefüllt wird,

b) daß anschließend die Verpackung ein oder mehrere Male in eine Lage bzw. Schräglage gebracht wird, bei der der Schwerpunkt des Füllgutes gegenüber dem Lot aus der Fallrohrmündung verschoben wird und der Füllvorgang in dieser Lage unter gleichzeitigem Rütteln des Füllgutes fortgesetzt wird und daß zuletzt

c) der Füllvorgang in der Schwerpunktlage des Füllgutes abgeschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllvorgang nach a) und derjenige nach b) bei gleichzeitigem Rütteln mehrmals wiederholt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein mit einem Schwingungserreger (1-4) verbundenes Bewegungsgestänge (5-9), das die Verpackung (11) von einer Seitenfläche her aus ihrer Schwerpunktlage anhebt und hierbei über eine mit dem Bewegungsgestänge fest verbundene Auflagefläche (7) die Rüttelbewegungen auf die Verpackung überträgt.

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- 8 - O.Z. 30 7Cl

Vorrichtung nach Anspruch 3, angewendet zur Befüllung von Ventilsäcken, dadurch gekennzeichnet, daß das nach der Befüllung bzgl. der Rüttelbewegung in die inaktive Lage gebrachte Bewegungsgestänge (6) in die Abwurf- bzw. Abrutschbahn des Sackes eintritt und das Sackventil schließt.

BASF Aktiengesellschaft

Zeichn.

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