DE3907724C1

DE3907724C1 - Method and filling machine for filling open containers

Info

Publication number: DE3907724C1
Application number: DE19893907724
Authority: DE
Inventors: Hermann 4740 Oelde De Thueer
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-06-21
Anticipated expiration: 2009-03-11

Abstract

In filling machines with a conveyor screw arranged in a twin-wall housing, a vacuum is established in the conveyor channel in order to compact the filler material. In order to avoid blocking the conveyor channel, the filler material must be compacted uniformly. According to the invention, the strength of the current taken up from the electromotor drive (12) for the conveyor screw (10) is measured and reduced to values which can be employed in the measurement technique. If the strength of the current exceeds a desired value lying within a range of variation, the vacuum is reduced. The vacuum is increased if this desired value is exceeded. In order to measure the current strength, the filling machine control is equipped with a contact ammeter (20) which triggers the servomotor (16) of a valve (15) regulating the subatmospheric pressure. The method according to the invention and the filling machine operating in accordance with this method can be applied in particular for filling large open bags having a filling volume of, for example, 1000 kg. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen von offenen Behältern mittels einer Füllmaschine, die mit einer von einem elektromotorischen Antrieb antreibbaren Förderschnecke ausgerüstet ist, die zur Bildung eines mit Vakuum beaufschlagbaren Förderkanals in einem doppelbandigen Gehäuse angeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich dar über hinaus auf eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Füllmaschine.The present invention relates to a method for filling open containers by means of a filling machine with one of a electric motor-driven screw conveyor is equipped, to form a conveyor channel that can be acted upon by vacuum in one double-band housing is arranged. The invention relates in addition to a working according to the inventive method Filling machine.

Nach dem in Frage stehenden Verfahren arbeitende Füllmaschinen werden normalerweise zum Abfüllen von pulverigen Füllgütern in offene Groß säcke mit einem Fassungsvermögen von beispielsweise 1000 kg einge setzt. Da Lufteinschlüsse im Füllgut unerwünscht sind, ist der Förder kanal mit einem von einer Vakuumpumpe erzeugten Vakuum beaufschlagbar. Bei der an sich bewährten Ausführung hat es sich jedoch herausgestellt, daß Verstopfungen auftreten, wenn das Füllgut zu stark verdichtet wird, oder daß die vorgegebene Menge nicht in den Behälter einzufüllen ist, wenn das Füllgut nicht ausreichend verdichtet ist.Filling machines will work according to the method in question usually for filling powdery goods into open bulk bags with a capacity of, for example, 1000 kg puts. Since air inclusions in the filling material are undesirable, the conveyance is can be acted upon with a vacuum generated by a vacuum pump. With the tried and tested version, however, it turned out that blockages occur if the contents are compressed too much, or that the specified amount is not to be filled into the container, if the contents are not sufficiently compacted.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei Anwendung auf eine eine Förderschnecke aufweisende Füllmaschine geeignet ist, daß das Füllgut innerhalb des Förderkanals gleichbleibend verdichtet wird, so daß es nicht mehr zu Betriebsstörungen infolge einer zu hohen Verdich tung oder zu Mindergewichten aufgrund einer unzureichenden Verdichtung kommt. Der Erfindung liegt ferner noch die Aufgabe zugrunde, eine Füll maschine so weiterzuentwickeln, daß ohne Änderung der Grundkonzeption die verfahrenstechnischen Merkmale anwendbar sind, so daß die durch Betriebsstörungen bedingten Stillstandszeiten verringert werden und daß außerdem die gesamte Menge in den Sack eingefüllt werden kann.The object of the present invention is a method to create the type mentioned, which when applied to a a screw conveyor filling machine is suitable that the Filling material is compressed consistently within the conveyor channel, so that there are no more malfunctions due to too high compression tion or reduced weights due to insufficient compaction is coming. The invention is also based on the object of filling to develop the machine so that without changing the basic concept the procedural features are applicable, so that by Downtimes caused by operational disruptions can be reduced and that the entire amount can also be filled in the sack.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe bezüglich des Verfahrens ist erfin dungsgemäß vorgesehen, daß die Stärke des von dem elektromotorischen Antrieb für die Förderschnecke aufgenommenen Stromes mittels eines Meß gerätes ermittelt wird, und daß beim Überschreiten eines innerhalb einer Schwankungsbreite liegenden Sollwertes das den Förderkanal beauf schlagende Vakuum herabgesetzt und daß das Vakuum heraufgesetzt wird, wenn der innerhalb der Schwankungsbreite liegende Sollwert unterschrit ten wird.To solve the problem with the method is invented According to the invention provided that the strength of the electromotive Drive for the screw conveyed current by means of a measuring device is determined, and that when exceeding a within a fluctuation setpoint that acts on the delivery channel striking vacuum is reduced and that the vacuum is increased if the setpoint falls within the fluctuation range will.

Bei dieser Lösung wird die Tatsache ausgenutzt, daß die vom elektromo torischen Antrieb aufzubringende Leistung und somit auch die Stärke des aufgenommenen Stromes größer wird, wenn das Material stärker verdichtet ist. In umgekehrter Weise sinkt jedoch die Stärke des aufgenommenen Stromes, wenn das Füllgut nicht ausreichend verdichtet ist. Durch die Steuerung des Unterdrucks wird erreicht, daß nunmehr das Füllgut stets gleichbleibend verdichtet wird. Da in der Steuerungstechnik die Strom stärke normalerweise im Milliampere-Bereich liegt und die zur Messung geeigneten Geräte sehr empfindlich sind, ist in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß die Stärke des Stromes vor dem Einspei sen in das Meßgerät in einem stets gleichbleibenden Verhältnis,vor zugsweise in den Milliampere-Bereich herabgesetzt wird.This solution takes advantage of the fact that the electromo Toric drive performance and thus the strength of the absorbed current increases when the material compresses more is. In reverse, however, the strength of the ingested decreases Current when the filling material is not sufficiently compressed. Through the Control of the negative pressure is achieved so that the contents are now always is compressed consistently. Because in control technology the electricity strength is usually in the milliampere range and that for measurement suitable devices are very sensitive, is in a further embodiment the procedure provided that the strength of the current before the infeed sen in the measuring device in a constant ratio is preferably reduced to the milliampere range.

Die gestellte Aufgabe bezüglich der Vorrichtung wird durch ein Meßge rät zum Erfassen der Stärke des von dem elektromotorischen Antrieb für die Förderschnecke aufnehmenden Stromes und ein in Abhängigkeit von der gemessenen Stromstärke einstellbares Regelventil zum Einstellen des Betriebsdruckes gelöst. Die verwendeten Bauteile sind in der Steuerungstechnik bewährte und robuste Bauteile. Gegenüber den bekann ten Füllmaschinen ist nur die Steuerung zu erweitern. Der zusätzliche Aufwand fällt gegenüber dem Gesamtaufwand nicht ins Gewicht. Da in der Steuerungstechnik üblicherweise mit im Milliampere-Bereich liegen den Stromstärken gearbeitet wird, ist dem Meßgerät ein Umformgerät vorgeschaltet, welches den in das Meßgerät eingespeisten Strom herab setzt. Besonders einfach wird die Steuerung, wenn das Meßgerät ein Kontaktamperemeter ist, und daß das Regelventil mit einem Stellmotor ausgerüstet ist, der durch das Kontaktamperemeter ansteuerbar ist. Wird die Schwankungsbreite des Sollwertes für die Stromstärke über- oder unterschritten, wird ein Kontakt betätigt, der den Stellmotor so schaltet, daß über das Regelventil das Vakuum entweder erhöht oder erniedrigt wird. Wird jedoch die Stromaufnahme des elektromotorischen Antriebes für die Förderschnecke so groß, daß eine Verstopfung zu be fürchten ist, wird das Vakuum schlagartig abgebaut, da in weiterer Aus gestaltung vorgesehen ist, daß das Kontaktamperemeter mit einem Schal ter ausgerüstet ist, durch den ein in der zur Vakuumpumpe führenden Saugleitung vorgesehene Absperrschieber betätigbar ist, der in dem vor genannten Fall sofort geschlossen wird. Mittels dieses Absperrschiebers wird auch das Vakuum beim Wechseln des Behälters gesteuert.The task with regard to the device is performed by a Meßge advises to measure the strength of the electric motor drive for the screw receiving current and a depending on adjustable control valve for setting the measured current of the operating pressure released. The components used are in the Control technology proven and robust components. Opposite the acquaintance The filling machines only need to be expanded with the control system. The additional Effort does not count against the total effort. There in control technology are usually in the milliampere range the current is worked, the measuring device is a forming device upstream, which down the current fed into the measuring device puts. The control becomes particularly simple when the measuring device is on Contact ammeter, and that the control valve with a servomotor is equipped, which can be controlled by the contact ammeter. If the fluctuation range of the nominal value for the current strength is exceeded or fallen below, a contact is actuated, the actuator switches that the vacuum either increases the vacuum or is lowered. However, the current consumption of the electromotive Drive for the screw conveyor so large that there is a blockage fear, the vacuum is abruptly broken, because in further off design is provided that the contact ammeter with a scarf ter is equipped, through the one in the leading to the vacuum pump Suction line provided gate valve is operable in the front mentioned case is closed immediately. By means of this gate valve the vacuum is also controlled when changing the container.

Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen und ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs beispiels.
Es zeigen:Further characteristics and features of an advantageous embodiment of the present invention are the subject of further subclaims and result from the description of a preferred embodiment example.
Show it:

Fig. 1 die Förderschnecke einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Füllmaschine einschließlich des elektromotorischen Antriebes in vereinfachter Darstellung, Fig. 1, the screw conveyor a working according to the inventive method including filling of the electromotive drive, in a simplified representation,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Steuerung für das Vakuum regelventil und Fig. 2 is a block diagram of the electrical control for the vacuum control valve and

Fig. 3 einen Plan für die Luftsteuerung der Förderschnecke. Fig. 3 shows a plan for the air control of the screw conveyor.

Die vertikal stehende Förderschnecke 10 der Füllmaschine ist in einem doppelwandigen Gehäuse 11 gelagert und wird von einem oberhalb des Ge häuses 11 angeordneten elektromotorischen Antrieb 12 angetrieben. Die innere Wandung des Gehäuses 11 ist mit Öffnungen versehen, um den von der inneren Wandung begrenzten Förderkanal mit einem von einer Vakuum pumpe erzeugten Unterdruck zu beaufschlagen. Der Betriebsdruck wird durch ein von Hand einstellbares Druckregulierventil 14 vorgegeben. Die Veränderung des Unterdruckes in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des elektromotorischen Antriebes 12 erfolgt durch ein Regelventil 15, wel ches von einem Stellmotor 16 betätigbar ist. In der Fig. 2 sind die stromführenden Leiter für die Versorgung des elektromotorischen An triebes 12 mit den üblichen Bezeichnungen RS und T gekennzeichnet. Das Erfassen der Stärke des fließenden Stromes erfolgt durch einen Stromab nehmer 17. Der Strom wird zunächst in einen Wandler 18 eingespeist. Die Stromstärke könnte beispielsweise mittels des Wandlers 18 an der Aus gangsseite auf ein Ampere herabgesetzt werden. Dem Wandler 18 ist ein Meßumformer 19 nachgeschaltet. Die Stärke des Stromes an der Ausgangs seite liegt dann im Milliamperebereich. Der Strom wird dann durch ein Kontaktamperemeter 20 gemessen. Dieses Kontaktamperemeter hat zwei Kon takte, durch die der Steuermotor 16 für das Regelventil 15 gesteuert wird. Zur Stromversorgung ist dem Steuermotor 16 ein Verstärker 21 zu geordnet. Das Kontaktamperemeter 20 ist außerdem noch mit einem Schal ter 22 ausgerüstet, der geschlossen wird, wenn die Stärke des gemesse nen Stromes so groß wird, daß man davon ausgehen kann, daß die Förder schnecke 10 verstopft ist. Durch Schließen des Schalters 22 wird ein Magnetventil 23 angesteuert, wodurch ein Absperrventil 24 betätigbar ist. Durch das Schließen des Schalters 22 wird das Absperrventil 24 geschlossen, so daß das Vakuum im Förderkanal abgebaut wird. Zur Betä tigung des Absperrventiles 24 ist dieses mit einem Stellantrieb 25 ge koppelt, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kolben- Zylinder-Einheit ist. Die Saugleitung ist in der Fig. 3 durch das Be zugszeichen 26 gekennzeichnet. Außerdem zeigt die Figur, daß dem Stellantrieb 25 zwei Drosselventile 27, 28 zugeordnet sind. Mittels des Magnetventiles 23 wird auch das Vakuum beim Wechseln eines Behälters in nicht näher erläuterter Weise gesteuert.The vertical screw conveyor 10 of the filling machine is mounted in a double-walled housing 11 and is driven by an electromotive drive 12 arranged above the housing 11 . The inner wall of the housing 11 is provided with openings to act on the delivery channel delimited by the inner wall with a vacuum generated by a vacuum pump. The operating pressure is predetermined by a manually adjustable pressure regulating valve 14 . The change in the vacuum depending on the current consumption of the electromotive drive 12 is carried out by a control valve 15 , which is actuated by a servomotor 16 . In Fig. 2, the current-carrying conductors for the supply to the electromotive drive 12 with the usual designations RS and T are marked. The detection of the strength of the flowing current is carried out by a Stromab taker 17th The current is first fed into a converter 18 . The current intensity could be reduced to one ampere, for example, by means of the converter 18 on the output side. A transducer 19 is connected downstream of the converter 18 . The strength of the current on the output side is then in the milliampere range. The current is then measured by a contact ammeter 20 . This contact ammeter has two contacts through which the control motor 16 for the control valve 15 is controlled. An amplifier 21 is assigned to the control motor 16 for the power supply. The contact ammeter 20 is also equipped with a scarf ter 22 , which is closed when the strength of the measured current becomes so large that you can assume that the conveyor screw 10 is clogged. By closing the switch 22 , a solenoid valve 23 is activated, whereby a shut-off valve 24 can be actuated. By closing the switch 22 , the shut-off valve 24 is closed, so that the vacuum in the delivery channel is released. To actuate the shut-off valve 24 , it is coupled to an actuator 25 , which in the present exemplary embodiment is a piston-cylinder unit. The suction line is identified in FIG. 3 by the reference numeral 26 . In addition, the figure shows that the actuator 25 two throttle valves 27 , 28 are assigned. The solenoid valve 23 also controls the vacuum when changing a container in a manner that is not explained in detail.

Die für die Funktion der elektrischen bzw. elektronischen Geräte und Bauteile notwendigen Kabel sowie die Rohr- und Schlauchleitungen für die Pneumatik werden nicht näher beschrieben.The for the function of electrical or electronic devices and Components necessary cables as well as the pipe and hose lines for the pneumatics are not described in detail.

In der Fig. 1 ist mit 29 ein Silo bezeichnet, aus dem das Füllgut ent nommen wird. Ein zu füllender Behälter 30 hängt an einer Halterung 31, die in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Die untere Endstellung ist in strichpunktierten Linien angedeutet und durch 31′ gekennzeichnet. Die Halterung 31 wird so verfahren, daß die untere Seite der Förder schnecke 10 im Bereich der Füllhöhe des Sackes 30 liegt. Die Wägezellen zur Steuerung des Füllvorganges sind durch die Bezugszeichen 32 und 33 gekennzeichnet. Nach dem Ende des Füllvorganges ist das Gehäuse 11 zu verschließen. Dies erfolgt in nicht näher erläuterter Weise durch eine oberhalb des Gehäuses angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit 34.In Fig. 1, 29 denotes a silo from which the contents are removed. A container 30 to be filled hangs on a holder 31 which can be moved in the vertical direction. The lower end position is indicated in dash-dotted lines and identified by 31 '. The bracket 31 is moved so that the lower side of the screw conveyor 10 is in the range of the filling height of the bag 30 . The load cells for controlling the filling process are identified by the reference numerals 32 and 33 . At the end of the filling process, the housing 11 is to be closed. This is done in a manner not explained in more detail by a piston-cylinder unit 34 arranged above the housing.

Claims

1. A method for filling open containers by means of a filling machine, which is equipped with a screw driven by an electromotive drive conveyor, which is arranged to form a feed channel with vacuum in a double-walled housing, characterized in that the strength of the Electromotive drive ( 12 ) recorded current is determined by means of a measuring device, and that when a setpoint lying within a fluctuation range is exceeded, the vacuum impinging on the delivery channel is reduced and that the vacuum is increased when the setpoint lying within the fluctuation range is undercut.

2. The method according to claim 1, characterized in that the starch the current before feeding into the measuring device in one always the same permanent ratio, preferably in the milliampere range is set.

3. Filling machine for performing the method according to claim 1, characterized by a measuring device for detecting the strength of the electromotive drive ( 12 ) for the screw conveyor ( 10 ) receiving the current and a control valve ( 15 ) for adjusting the variable operating pressure depending from the measured current.

4. Filling machine according to claim 3, characterized in that a measuring device is connected upstream of the measuring device for reducing the strength of the drive from the electromotive drive ( 12 ).

5. Filling machine according to claim 4, characterized in that the forming device consists of a transducer ( 18 ) and a transmitter ( 19 ).

6. Filling machine according to claim 3, characterized in that the measuring device is a contact ammeter ( 20 ) and that the control valve ( 15 ) is equipped with a servomotor ( 16 ) which can be controlled by the contact ammeter ( 20 ).

7. Filling machine according to claim 6, characterized in that the actuator motor ( 16 ) is associated with an amplifier ( 21 ).

8. Filling machine according to claim 6, characterized in that the con tact ammeter ( 20 ) is equipped with a switch ( 22 ) through which a in the vacuum pump ( 13 ) leading suction line ( 26 ) provided check valve ( 23 ) can be actuated.