DE3922738C2 - Ventilsackfüllmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilsackfüllmaschine mit einem oder meh­ reren Füllrohren, auf die jeweils ein zu füllender Ventilsack aufsteckbar ist, mit einer jedem Füllrohr zugeordneten Nettowaage, von der aus das Füllgut in einen eine Aus­ stromöffnung aufweisenden Fülltrichter schüttbar ist, der mit einem Dosierkegel aus­ gerüstet ist, der mittels eines Stellantriebes in vertikaler Richtung in eine Schließstel­ lung verfahrbar ist.

Mit mehreren Füllrohren ausgerüstete Ventilsackfüllmaschinen sind als rotierende Füllmaschinen oder als Reihenpackmaschinen bekannt. Außerdem sind einfache Maschinen bekannt, die als Füllmaschine mit einem Fallrohr bezeichnet werden. Bei allen Ausführungen wird die in die Säcke abzufüllende Menge mittels der Nettowaage gewogen. Die Entleerung der Waage erfolgt durch Ausschütten in den unterhalb der Waage angeordneten Fülltrichter.

Der der Ausströmöffnung zuzuordnende Dosierkegel soll bewirken, dass durch den von dem Rand der Ausströmöffnung und dem äußeren Rand des Dosierkegels gebilde­ te Ringspalt nur so viel Material strömt, wie auf Grund der Auslegung der Maschine durch das Füllrohr strömen kann. Die Einstellung des Dosierkegels erfolgt auf Grund von Erfahrungswerten in Abhängigkeit vom Füllgut manuell, wird also während der laufenden Füllung von Ventilsäcken nicht verändert. Daraus ergibt sich, dass nach dem Ausschütten der Waage eine nicht unerhebliche Teilmenge des in den Sack einzu­ füllenden Gutes direkt von dem Wägebehälter der Waage in das Füllrohr strömt. Die Restmenge lagert sich dann zunächst im Fülltrichter oberhalb des Dosierkegels ab. Daraus ergeben sich im Laufe eines Füllvorganges unterschiedliche Strömungsge­ schwindigkeiten des Füllgutes. Die Strömungsgeschwindigkeit ist zu Beginn des Füllvorganges besonders groß und verringert sich, wenn das Füllgut nicht mehr direkt von der Waage beschleunigt, sondern aus einer durch die kurzzeitige Lagerung im Fülltrichter bedingten Ruhelage in das Füllrohr geleitet wird. Da nun die Füllmaschine für eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit ausgelegt ist, kommt es zu Beginn des Füllvorganges zum Stau, z. B. durch Entlüftungsprobleme des Sackes, in dem von dem Fülltrichter zum Füllrohr führenden Füllschacht. Der nicht kontinuierliche Durchfluss des Füllgutes führt zu einer verminderten Leistung der Füllmaschine.

Aus der US-PS 2 022 867 ist eine Füllmaschine mit mehreren Füllrohren bekannt, auf die jeweils ein zu füllender Ventilsack aufsteckbar ist. Jedem Füllrohr ist eine Netto­ waage zugeordnet, von der aus das Füllgut in einen eine Ausströmöffnung aufweisen­ den Fülltrichter schüttbar ist, der mit einem Dosierkegel ausgerüstet ist, der mittels eines Stellantriebes in vertikaler Richtung in die Schließstellung verfahrbar ist. Beim Beschicken des Fülltrichters mit einer abgewogenen Schüttgutmenge ist dessen Aus­ strömöffnung durch den Dosierkegel verschlossen. Bei nachfolgender Drehung einer Antriebswelle für den Fülltrichter läuft zur Einleitung des Füllvorganges eine Betäti­ gungsrolle auf eine stationäre Erhebung auf. Dadurch wird der Dosierkegel im ersten Moment des Füllvorganges aus der Schließstellung heraus zur Bildung eines definier­ ten Ringspaltes verfahren, wobei jedoch der Füllungsgrad des zu füllenden Sackes keine Rolle spielt. Der Dosierkegel wird auch bei dieser Ausführung ausschließlich in eine Schließ- und in eine Offenstellung verfahren, so dass die eingangs geschilderten Nachteile auch bei diese Füllmaschine auftreten.

Ausgehend von einem durch die US-PS 2 022 867 vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilsackfüllmaschine der eingangs­ genannten Art konstruktiv einfacher und leistungssteigenderweise so zu gestallten, dass die erwähnte, zum Stau führende Anhäufung von Füllgut, insbesondere in der ersten Phase des Füllvorganges, vermieden wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stellantrieb von einer steuerbaren Kolbenzylindereinheit antreibbar ist, und dass während des Füllvor­ ganges für den Ventilsack der Dosierkegel mittels des Stellantriebes so verfahrbar ist, dass unabhängig vom Füllungsgrad des Ventilsackes während des Füllvorganges ein im wesentlichen gleichmäßiger Volumenstrom durch den von der Ausströmöffnung des Fülltrichters und dem Dosierkegel gebildeten Ringspalt fließt.

Durch den Dosierkegel wird die Ausströmöffnung des Fülltrichters während des Aus­ schüttens der Waage verschlossen. Dieser wird erst dann geöffnet, wenn sich das Füll­ gut im Fülltrichter beruhigt hat. Dadurch strömt das Füllgut aus einer Ruhelage heraus in den zum Füllrohr führenden Füllschacht. Durch den während des Füllvorganges verstellbaren Dosierkegel ist der Volumenstrom stets gleichmäßig, so dass innerhalb einer Zeiteinheit eine maximal mögliche Füllgutmenge in den Ventilsack einströmen kann. Dadurch wird die Füllzeit gegenüber den bekannten Ausführungen verringert, so dass die Leistung der Füllmaschine entsprechend höher wird. Ein weiterer wesentli­ cher Vorteil ergibt sich insbesondere bei rotierenden Füllmaschinen dadurch, dass der Punkt der Ausschüttung des Füllgutes durch die Waage von Waage zu Waage verän­ derbar ist.

Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit einem Füllrohr ausgerüstete Ventilsackfüllmaschine im Aufriß, rein schematisch, und

Fig. 2 den Fülltrichter gemäß der Füllmaschine nach der Fig. 1 in ver­ größerter Darstellung als Einzelheit.

Die in der Fig. 1 aufgezeigte Ventilsackfüllmaschine beinhaltet einen Fülltrichter 10, der unterhalb einer andeutungsweise angedeuteten Netto­ waage 11 liegt. Da eine Nettowaage allgemein bekannt ist, wird sie nicht näher erläutert. Der Fülltrichter verjüngt sich zum unteren Ende hin, wobei unabhängig vom Querschnitt des oberen Bereiches der untere Be­ reich ein Kegelstumpf 12 ist, dessen größerer Durchmesser der Netto­ waage 11 zugewandt. Die Höhe des kegelstumpfförmigen Bereiches des Fülltrichters 10 ist bezogen auf die Gesamthöhe verhältnismäßig klein. Dem kegelstumpfförmigen Bereich ist ein in vertikaler Richtung mittels eines Stellantriebes 13 verfahrbarer Dosierkegel 14 zugeordnet, der sich nach oben bzw. zur Nettowaage 11 hin verjüngt. Der Dosierkegel 14 ist an einer sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des Fülltrich­ ters 10 erstreckenden Stange 15 befestigt. An diese Stange 15 ist der Stellantrieb 13 angelenkt, wie anhand der Fig. 2 noch erläutert wird. An den Kegelstumpfförmigen Bereich 12 ist ein vertikales Fallrohr 16 angeschlossen, dessen unteres Ende als Füllrohr 17 ausgebildet ist, welches demzufolge ebenso in vertikaler Richtung verläuft. Auf das Füll­ rohr 17 ist ein in strichpunktierten Linien andeutungsweise darge­ stellter Ventilsack 18 aufgesteckt, der in bekannter Weise am Füllrohr 17 festgelegt ist. Nachdem der gefüllte Ventilsack 18 vom Füllrohr 17 abgenommen wurde, wird er in eine allgemein mit 19 bezeichnet Verschließ­ einrichtung geleitet, in der das Ventil in nicht näher erläuterter Weise verschlossen wird.

Die Fig. 2 zeigt, daß der Dosierkegel 14 an der unteren Seite offen ist, so daß er mit der Stange 15 verschraubt werden kann. An der unte­ ren Seite ist an dem Dosierkegel 14 eine umlaufende, ringförmig ausge­ bildete Dichtung 20 festgelegt, die sich in der dargestellten Schließ­ stellung gegen die Innenfläche des kegelstumpfförmigen Bereiches des Fülltrichters 10 abstützt und somit den Fülltrichter 10 äußerst dicht verschließt. Aus der Fig. 2 geht deutlich hervor, daß sich der Ring­ spalt zwischen der Innenfläche des kegelstumpfförmigen Bereiches 12 und dem unteren Bereich des Dosierkegels 14 kontinuierlich vergrößert, wenn dieser von der in der Fig. 2 dargestellten Schließstellung in die in der Fig. 1 dargestellte Offenstellung vergrößert. Durch diesen Ring­ spalt wird die Ausströmöffnung des Fülltrichters 10 gebildet, die sich je nach der Höhenlage des Dosierkegels 14 entsprechend verschiebt. Die Stange 15 ist in einem ortsfesten, vertikal stehenden Führungsrohr 21 verschiebbar geführt, welches durch Streben im Inneren des Fülltrich­ ters 10 befestigt ist. Das obere Ende der Stange 15 ist als Gabelkopf 22 ausgebildet.

Der Stelltrieb 13 besteht im wesentlichen aus einer sich über die ge­ samte Breite des Fülltrichters 10 erstreckenden, horizontalen Welle 23, auf die ein Hebel 24 drehfest aufgesetzt ist, wobei der Hebel 24 an seinem freien Ende als Gabelkopf ausgebildet ist. Der Hebel 24 ist mit dem Gabelkopf 22 der Stange 15 mittels einer Lasche 25 verbunden. Das in der Darstellung nach der Fig. 2 linke Ende der Welle 23 liegt in einem Abstand zur zugeordneten Wandung des Fülltrichters. Auf das Ende der Welle 23 ist ein Schwenkhebel 26 festgeklemmt, dessen freies Ende an die Kolbenstange einer Kolben-Zylinder-Einheit 27 angelenkt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 27 wird in bekannter Weise durch nicht darge­ stellte Ventile gesteuert.

Sobald der Wägevorgang beendet ist, erfolgt die Ausschüttung des Füll­ gutes bei abgesenktem Dosierkegel, d. h. bei verschlossenem Fülltrichter 10. Danach wird der Dosierkegel 14 mittels des Stellantriebes 13 nach oben verfahren, jedoch erst dann, wenn auch der Ventilsack 18 auf das Füllrohr 17 aufgesteckt ist. Sofort nach dem Ausschütten kann der nächste Wägevorgang erfolgen. Der Dosierkegel 14 wird wieder in die untere Schließstellung gebracht, sobald der Fülltrichter 10 frei von Füllgut ist. Unmittelbar danach kann die nächste Ausschüttung der Waage erfol­ gen. Insbesondere aus der Fig. 2 ergibt sich, daß der die Ausströmöff­ nung bildende Ringspalt querschnittsmäßig so gehalten werden kann, daß sich optimale Strömungsverhältnisse und kürzeste Füllzeiten ergeben.

In den Figuren ist eine verhältnismäßig einfache Ausführung einer Ven­ tilsackfüllmaschine dargestellt. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist jedoch ohne Schwierigkeiten auch auf rotierende Füllma­ schinen oder Reihenpackmaschinen übertragbar. Bei diesen Füllmaschinen ist das Füllrohr 17 normalerweise gegen die horizontale unter einem relativ kleinen spitzen Winkel geneigt.

Bezugszeichen

10

Fülltrichter

11

Nettowaage

12

Kegelstumpf

13

Stellantrieb

14

Dosierkegel

15

Stange

16

Fallrohr

17

Füllrohr

18

Ventilsack

19

Verschließeinrichtung

20

Dichtung

21

Führungsrohr

22

Gabelkopf

23

Welle

24

Hebel

25

Laschine

26

Schwenkhebel

27

Kolben-Zylinder-Einheit

Claims (4)

1. Ventilsackfüllmaschine mit einem oder mehreren Füllrohren (17), auf die jeweils ein zu füllender Ventilsack (18) aufsteckbar ist, mit einer jedem Füllrohr (17) zu­ geordneten Nettowaage (11), von der aus das Füllgut in einen eine Ausströmöff­ nung aufweisenden Fülltrichter (10) schüttbar ist, der mit einem Dosierkegel (14) ausgerüstet ist, der mittels eines Stellantriebes (13) in vertikaler Richtung in eine Schließstellung verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (13) von einer Steuerbaren Kolbenzylindereinheit (27) antreibbar ist, und dass während des Füllvorganges für den Ventilsack (18) der Dosierkegel (14) mittels des Stellantriebes (13) so verfahrbar ist, dass unabhängig vom Füllungsgrad des Ventilsackes (18) während des Füllvorganges ein im wesentlichen gleichmäßiger Volumenstrom durch den von der Ausströmöffnung des Fülltrichters (10) und dem Dosierkegel (14) gebildeten Ringspalt fließt.

2. Ventilsackfüllmaschine nasch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierkegel (14) an einer Stange (15) befestigt ist, die in einem im Innenraum des Fülltrichters (10) befestigten Vertikalführungsrohr (21) mittels des Stellan­ triebes (13) verschiebbar geführt ist.

3. Ventilsackfüllmaschine nasch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenzylindereinheit (27) des Stellantriebes (13) außerhalb des Fülltrichters (10) angeordnet ist, wobei eine sich durch den Fülltrichter (10) hindurch erstre­ ckende, mittels der Kolbenzylindereinheit (27) verdrehbare Welle (23) vorgese­ hen ist, die über einen Hebel (24) und eine Lasche (25) gelenkig mit der den Do­ sierkegel (14) aufnehmenden Stange (15) verbunden ist.

4. Ventilsackfüllmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Bereich des Fülltrichters (10) als nach unten sich verjüngender Kegelstumpf (12) ausgebildet ist, und dass der Dosierkegel (14) an seiner unteren Seite eine umlaufende Dichtung (20) auf­ weist, die sich in der Schließstellung des Dosierkegels (14) gegen die Innenflä­ che des Kegelstumpfes (12) abstützt.