DE4403607A1 - Einrichtung zur dosierten Zuführung von mittels einer Schredderanlage erzeugten Schnipseln aus Papier oder Pappe zu einer Schlauchbeutelverpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur dosierten Zuführung von mittels einer Schredderanlage erzeugten Schnipseln aus Papier oder Pappe zu einer Schlauchbeu­ telverpackungsmaschine.

Es ist in zunehmendem Maße üblich geworden, zur Abpol­ sterung von Waren innerhalb von Verpackungseinheiten bzw. zur Ausfüllung von Hohlräumen in Verpackungseinhei­ ten anstelle von aus Kunststoffmaterial, beispielsweise aufgeschäumtem Kunststoff, bestehenden Flocken Schnipsel aus Papier oder Pappe zu verwenden. Diese Schnipsel werden im allgemeinen aus Altpapier oder Altpappe auf einer Schredderanlage hergestellt, um dann in einer üblichen Schlauchbeutelverpackungsmaschine in mit Kunststoff beschichtete Papierbeutel vorgegebener Größe eingefüllt zu werden.

Diese mit Schnipseln gefüllten Beutel werden allseitig verschlossen, beispielsweise verschweißt, und dann als Ganzes als Polster- oder Ausfüllmaterial verwendet. Im Zuge dieser Herstellung ist es notwendig, die von der Schredderanlage erzeugten Schnipsel aus Papier und Pappe dosiert der Schlauchbeutelverpackungsmaschine zuzufüh­ ren. Es hat sich herausgestellt, daß diese dosierte Zuführung erhebliche Probleme aufwirft. Die Papier- oder Pappschnipsel liegen in einem Gemisch von unterschied­ licher Teilchengröße vor. Die maximale Teilchengröße beträgt ca. 60 mm, die mittlere Teilchengröße ca. 30 mm, es liegt aber auch oft ein erheblicher Anteil kleinerer Schnipsel vor.

Es ist bekannt, die Schnipsel aus Papier oder Pappe auf offenen Zuführbändern zu fördern und die Dosierung mittels volumetrischer Becherdosierung vorzunehmen, bei der teleskopartig verstellbare Becher auf einer Dreh­ scheibe angeordnet sind. Diese Art der Zuführung und Dosierung hat aber den Nachteil, daß sie gegen Störun­ gen, z. B. Verstopfung und Brückenbildung, empfindlich ist. Weiterhin ist sie aufwendig und ungenau und kann wegen des hohen Staubanteils des Materials zu Verschmut­ zungsproblemen sowie zu gesundheitlichen Schäden führen. Eine Zuführung dieses Materials in einem geschlossenen Förderer wäre daher an sich wünschenswert.

Es hat sich nun aber gezeigt, daß ein Gemisch von auf einer Schredderanlage erzeugten Schnipseln aus Papier oder Pappe unterschiedlicher Größe ein äußerst schwierig zu förderndes Material darstellt, das nicht mit üblichen pulverförmigen oder körnigen Materialien vergleichbar ist. Es verhält sich äußerst schwerfließend und neigt außer zur Faserbildung und Staubbildung zur Zusammen­ ballung, Verfestigung und Verdichtung, die leicht zu einem Aufstau führt, sowie in ganz extremer Weise zur Brückenbildung. Aus diesem Grunde hat es sich als unmög­ lich erwiesen, das Material beispielsweise in einem geschlossenen Schneckenförderer mit starrer Förder­ schnecke zuzuführen, weil es nach kurzer Zeit durch Aufstau, Verfestigung und Verdichtung zu einem Bruch der Schneckenwelle kommt.

Es sind sogenannte "biegsame Schneckenförderer" bekannt mit einer mindestens auf einem Teil ihrer Länge inner­ halb- eines flexiblen Schlauches angeordneten, um ihre Längsachse drehbaren Wendel ohne Kern aus Rundstahldraht oder Flachstahldraht, die an ihrem einen Ende mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Derartige biegsame Schnec­ kenförderer sind bisher zur Förderung pulverförmiger und körniger Medien verwendet worden. Eine Verwendung zur Förderung von Schnipseln aus Papier oder Pappe ist bisher nicht bekannt geworden, und es hat sich gezeigt, daß der Einsatz bekannter, biegsamer Schneckenförderer für ein Material mit diesen extremen Eigenschaften nicht ohne weiteres möglich ist, sondern Probleme aufwirft, die nur durch eine Reihe zusätzlicher Merkmale überwind­ bar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zur dosierten Zuführung von mittels einer Schred­ deranlage erzeugten Schnipseln aus Papier oder Pappe zu einer Schlauchbeutelverpackungsmaschine zu schaffen, die so ausgestaltet ist, daß sie eine gleichmäßige, staub­ freie Förderung erlaubt, die nicht durch Aufstau, Ver­ festigung, Verdichtung und Brückenbildung behindert ist und mit der eine genaue Dosierung der Zuführungsmenge und der von der Schlauchbeutelverpackungsmaschine benö­ tigten Einzeldosen möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß der an sich bekannte, biegsame Schneckenförderer zur Förderung des in Frage stehenden Materials geeignet ist, wenn er in besonderer Weise an das zuzuführende Material ange­ paßt wird und auch die Zuführung des Materials zum Schneckenförderer und vom Schneckenförderer zur Schlauchbeutelverpackungsmaschine in ganz besonderer Weise an die extremen Eigenschaften des zuzuführenden Materials angepaßt sind. In einer Weiterbildung der Erfindung wird auch die zwischen Schneckenförderer und Schlauchbeutelverpackungsmaschine angeordnete Dosiervor­ richtung so ausgestaltet, daß sie in ganz besonderer Weise zur Dosierung des zuzuführenden Materials geeig­ net ist.

Wie weiter unten anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, sind zwei grundsätzliche Ausführungsformen dieser Dosiervorrichtung möglich. Bei einer ersten, einfachen Ausführungsform, die durch die Patentansprüche 9 bis 20 definiert ist, fällt das Material frei durch ein Dosierrohr, und es werden abgemessene Portionen zwischen zwei in das Dosierrohr einschiebbaren Schiebern abgetrennt und der Schlauchbeutelverpackungsmaschine zugeführt. Bei dieser Ausführungsform der Einrichtung kann die Fördergeschwindigkeit des Schneckenförderers gegebenenfalls in Zeitintervallen so gesteuert werden, daß kein Stau vor der Dosiervorrichtung auftritt.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Dosiervorrichtung, die in den Patentansprüchen 21 bis 29 definiert ist, wird das Material einem Dosiertrichter zugeführt, in dem eine zweite Förderschnecke in Form einer flexiblen Dosierwendel angeordnet ist, deren Förderzeit und För­ dergeschwindigkeit so gesteuert werden kann, daß der Schlauchbeutelverpackungsmaschine die erforderlichen vorgegebenen Einzelmengen zugeführt werden.

Es kann somit genau die Produktmenge bestimmt werden, die pro Zeiteinheit zugeführt werden soll. Die letztere Ausführungsform hat den Vorteil, daß das Material nicht im freien Fall durch ein Dosierrohr in das Füllrohr der Schlauchbeutelverpackungsmaschine hineinfällt, sondern gezielt dosiert und gefördert wird. Hierdurch läßt sich die Maschinenleistung im Vergleich zur erstgenannten Ausführungsform um ca. 70% erhöhen.

Im Folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele für eine Einrichtung nach der Erfindung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit einer ersten Ausführungsform einer Einrichtung zur dosierten Zuführung von Schnipseln aus Papier oder Pappe;

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in einer Aufsicht;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt in Längsrichtung durch das Schneckenrohr des biegsamen Schnec­ kenförderers der Einrichtung nach Fig. 1 und 2;

Fig. 4 in vergrößerter, teilweise geschnittener Dar­ stellung das Abgabeende des Schneckenförderers der Einrichtung nach Fig. 1 und 2;

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen vertikalen Teilschnitt durch den Boden des Vorratsbehäl­ ters für die Einrichtung nach Fig. 1 und 2;

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht der zwischen dem Schneckenförderer und der Schlauchbeutelverpackungsmaschine angeordneten Dosiervorrichtung bei der Einrichtung nach Fig. 1 und 2;

Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 6 nach der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 in gegenüber Fig. 6 noch einmal vergrößerter Darstellung einen vertikalen Teilschnitt durch das Dosierrohr im Bereich eines Schiebers;

Fig. 9 in einer Darstellung analog Fig. 1 eine Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit einer zweiten Ausführungsform einer Einrichtung zur dosierten Zuführung von Schnipseln aus Papier oder Pappe;

Fig. 10 in einer Darstellung analog Fig. 2 die Ein­ richtung nach Fig. 9;

Fig. 11 die Einrichtung nach Fig. 9 und 10 in einer Ansicht in Pfeilrichtung Y aus Fig. 10;

Fig. 12 in einer vergrößerten Schnittdarstellung die zwischen den Schneckenförderer und die Schlauch­ beutelverpackungsmaschine eingeschaltete Dosier­ vorrichtung der Einrichtung nach Fig. 9 bis 11;

Fig. 13 in einem gegenüber Fig. 12 vergrößerten Teil­ schnitt einen Abschnitt des Füllrohrs der Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit darin an­ geordneter Dosierwendel;

Fig. 14 die Dosiervorrichtung der Einrichtung nach Fig. 9 und 10 in einer Ansicht aus der Richtung Z in Fig. 9.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Schlauchbeutelverpac­ kungsmaschine 3 an sich bekannter Bauart, die im Fol­ genden nicht näher erläutert wird und der das zu ver­ packende Material über ein an ihr angeordnetes Füllrohr 3.1 zugeführt wird. Zugeführt wird ein Material, das aus mittels einer Schredderanlage erzeugten Schnipseln aus Papier oder Pappe besteht. Dieses Material wird in einen Vorratsbehälter 2 eingefüllt. Dies kann beispielsweise in der Weise geschehen, daß die nicht dargestellte Schredderanlage direkt über dem Vorratsbehälter 2 ange­ ordnet wird. An den weiter unten näher erläuterten Vorratsbehälter 2 schließt sich ein biegsamer Schnecken­ förderer 1 an, dessen Abgabeende über der Schlauchbeu­ telverpackungsmaschine 3 angeordnet ist und über die weiter unten näher erläuterte Dosiervorrichtung an das Füllrohr 3.1 der Schlauchbeutelverpackungsmaschine 3 angeschlossen ist.

Der biegsame Schneckenförderer 1 besitzt eine in einem flexiblen Kunststoffschlauch 1.2 angeordnete um ihre Längsachse drehbare Wendel 1.1, die ohne Kern aus Flach­ stahldraht hergestellt ist. Die Verwendung einer Wendel aus Flachstahldraht hat den Vorteil, daß in Förderrich­ tung eine größere Förderfläche entsteht, während das Material von der Seite her leicht in die Wendel eintre­ ten kann. Die Flexibilität der Wendel und des Schlauches ermöglicht es, daß bei einer eventuellen Produktverdich­ tung oder einem Produktaufbau zwischen Schlauchwand und Wendel letztere ausweichen kann, und es somit nicht zu einem Bruch kommt.

Wegen der extremen Eigenschaften des zu fördernden Materials ist der biegsame Schneckenförderer in der Weise angepaßt, daß die Steigung der Wendel pro Windung im wesentlichen der maximalen Schnipsellänge entspricht. Weiterhin entspricht der Durchmesser der Wendel etwa dem 1,3fachen der maximalen Schnipsellänge, und es ist zwischen der Wendel 1.1 und der Innenwand des Schlauches 1.2 ein Luftspalt vorgesehen mit einer Größe, die etwa 10% des Außendurchmessers der Wendel entspricht.

Der Antriebsmotor 1.5 für die Wendel 1.1 des biegsamen Schneckenförderers 1 befindet sich vor dem Zuführungsen­ de der Wendel 1.1 im Bereich des Vorratsbehälters 2. Dieser Vorratsbehälter 2 besitzt eine zylindrische Innenwand sowie einen ebenen Boden 2.1, in dem eine außerhalb der Mitte 2.2 des Vorratsbehälters 2 geradli­ nig verlaufende Füllrinne 2.3 angeordnet ist. Durch diese Füllrinne 2.3 ist ein Anfangsabschnitt der Wendel 1.1 hindurchgeführt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, besitzt die Füllrinne 2.3 eine solche Tiefe, daß die Oberkante der Füllrinne oberhalb der Wendel 1.1 liegt. Der Boden 2.31 der Füllrinne 2.3 besitzt einen halbkreisförmigen Querschnitt, wobei die Achse der Wendel 1.1 durch den Mittelpunkt 2.33 dieses Querschnittes läuft. Zwischen der Wendel 1.1 und der Innenwand des Bodens 2.31 der Füllrinne 2.3 ist ein Luftspalt vorgesehen, dessen Breite etwa 15% des Außendurchmessers der Wendel 1.1 beträgt. An den Boden 2.31 der Füllrinne 2.3 schließen sich nach oben vertikal stehende Seitenwände 2.32 an. Somit ergibt sich für die Füllrinne 2.3 eine Einlauf­ breite, die etwa 30% größer ist als die Breite der Wendel 1.1. Die Höhe der Seitenwände entspricht in etwa dem Radius des halbkreisförmigen Querschnitts des Bodens 2.31. Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß das Material nach dem Eintreten in die Füllrinne 2.3 bei der Mitnahme durch die Wendel 1.1 wieder nach oben ausgewor­ fen wird.

Oberhalb des Bodens 2.1 des Vorratsbehälters 2 sind zwei sich von der vertikalen Mittelachse 2.2 radial nach außen erstreckende Rührarme 2.4 und 2.5 angeordnet, die von einem Motor 2.6 aus mit vorgebbarer Drehgeschwindig­ keit angetrieben werden. Diese Rührarme 2.4 und 2.5 bewegen sich mit geringer Geschwindigkeit oberhalb des Bodens 2.1. Hierdurch wird eine Brückenbildung im Mate­ rial oberhalb der Füllrinne 2.3 verhindert. Die Rührarme 2.4 und 2.5 sind im Querschnitt keilförmig mit in Dreh­ richtung D (siehe Fig. 5) weisender Keilspitze und horizontaler Basis ausgebildet. Der Keilwinkel beträgt ca. 30° und der Abstand der Basis vom Boden 2.1 ca. 5 mm. Hierdurch wird erreicht, daß das Material leicht gelockert wird. Gleichzeitig wird eine hohe Stabilität der Rührarme erreicht, welche verhindert, daß der Rühr­ arm nach oben gedrückt wird und sich Material zwischen den Rührarmen 2.4, 2.5 und dem Boden 2.1 festklemmen kann. Die ganze Anordnung wird so getroffen, daß gewähr­ leistet ist, daß in dem Zeitraum, in welchem eine Win­ dung der Wendel 1.1 die Länge der Füllrinne 2.3 durch­ läuft, diese mindestens drei Mal von einem Rührarm überstrichen wird. Dies wird nicht durch die Drehge­ schwindigkeit der Rührarme, sondern durch ihre Anzahl erreicht. Eine Zahl von zwei Rührarmen, die mit geringer Drehzahl von etwa 35 U/min. rotieren, hat sich als ausreichend erwiesen. Am Abgabeende des biegsamen Schneckenförderers 1 soll das geförderte Material in axialer Richtung frei aus dem Schlauch 1.2 austreten. Zu diesem Zweck befindet sich am Abgabeende ein Auslaufkopf 1.4, in den der Schlauch 1.2 einmündet. Die Längsachse des Auslaufkopfes 1.4 verläuft im wesentlichen senkrecht zur Schlauchachse. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Schlauch 1.2 im Bereich des Abgabeendes unter einem Winkel von ca. 45° zur Horizontalen. An den Auslaufkopf 1.4 schließt sich ein im wesentlichen verti­ kal verlaufendes Zuführungsrohr 1.6 an. Zur Erzielung einer vollständigen Entleerung des Schneckenförderers darf die Wendel 1.1 nicht durch den Auslaufkopf 1.4 ganz hindurchgeführt werden. Sie ragt vielmehr um etwa eine halbe Windung aus dem Schlauch 1.2 heraus in den Innen­ raum des Auslaufkopfes 1.4 hinein. Durch diese Ausbil­ dung ist auch die Anordnung des Antriebsmotors 1.5 am Zuführungsende der Wendel 1.1 bedingt, so daß dieser im Prinzip schiebend auf die Wendel 1.1 einwirkt.

Zwischen das Zuführungsrohr 1.6 des Schneckenförderers und das Füllrohr 3.1 der Schlauchbeutelverpackungsma­ schine 3 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 eine Dosiervorrichtung 4 eingeschaltet, die in den Fig. 6 bis 8 näher dargestellt ist.

Diese Dosiervorrichtung besitzt ein an das Zuführungsrohr 1.6 mit einem Übergangstrichter 5 anschließendes Dosier­ rohr, das aus zwei aneinander anschließenden Rohrabschnit­ ten 4.1 und 4.2 aufgebaut ist. Der obere Rohrabschnitt 4.1 ist über Befestigungsarme 4.7 an einem Träger 4.9 be­ festigt, wobei über Schraubverbindungen 4.71 und 4.72 in Verbindung mit Langlöchern eine Einstellung des axialen Abstandes dieser beiden Rohrabschnitte voneinander mög­ lich ist, so daß zwischen der Unterkante 4.11 des Rohrab­ schnitts 4.1 und der Oberkante 4.21 des Rohrabschnitts 4.2 ein Schlitz 4.12 variabler Breite entsteht. In analo­ ger Weise ist der zweite Rohrabschnitt 4.2 über einen Befestigungsarm 4.8 am Träger 4.9 befestigt, wobei über die entsprechenden Schraubverbindungen 4.81 und 4.82 in Verbindung mit Langlöchern eine Einstellung des axialen Abstandes zwischen dem Rohrabschnitt 4.2 und dem Füllrohr 3.1 möglich ist, so daß zwischen der Unterkante 4.22 des Rohrabschnitts 4.2 und der Oberkante 3.11 des Füllrohrs 3.1 ein Schlitz 4.23 variabler Breite entsteht.

Durch die beiden Schlitze 4.12 und 4.23 sind jeweils Absperrschieber 4.3 bzw. 4.5 geführt. Jeder der Absperr­ schieber 4.3 und 4.5 ist über angedeutete Verbindungs­ elemente mit einem Pneumatikzylinder 4.4 bzw. 4.6 ver­ bunden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die beiden Absperrschieber in offener Bauart auszuführen. Es sind an den entsprechenden Enden der Rohrabschnitte 4.1 und 4.2 keine besonderen Führungen angeordnet, an denen sich Material ablagern kann, und es entstehen keine Toträume, in denen sich Material aufstauen kann. Dies würde inner­ halb kürzester Zeit zum Blockieren führen. Die Absperr­ schieber 4.3 und 4.5 verlaufen vielmehr frei und mit vorgegebenem Abstand durch die Schlitze 4.12 bzw. 4.23, wobei die Kanten 4.11 und 4.21 bzw. 4.22 und 3.1 der Rohrenden als Abstreifkanten wirken (siehe Fig. 8). Die Weite der Schlitze 4.12 und 4.23 wird je nach der aktuel­ len Größe der Papierschnipsel eingestellt. Die Betätigung der Absperrschieber 4.3 und 4.5 durch Pneumatikzylinder 4.4 und 4.6 hat den Vorteil, daß bei dennoch einge­ quetschtem Material und entsprechend nicht völlig ausge­ fahrenem Zylinderhub keine Beschädigung an der Betäti­ gungsvorrichtung der Absperrschieber auftreten kann. Weiterhin ist vorgesehen, daß jeder Absperrschieber 4.3 und 4.5 (siehe Fig. 7) an seinem inneren Ende 4.31 halb­ kreisförmig ausgebildet ist, wobei der Radius der Halb­ kreise dem Innenradius des Dosierrohres 4.1-4.2 ent­ spricht. Dies hat den Vorteil, daß die Absperrschieber nicht am Ende der Sperrbewegung notwendig den Schlitz völlig durchstoßen müssen, was, wenn sich etwa doch Material aufgestaut haben sollte, zum Klemmen und einer Beschädigung des Absperrschiebers führen könnte.

Bei der Ausgestaltung des freien Fallweges für das Mate­ rial zwischen dem Auslaufkopf 1.4 des Schneckenförderers und dem Füllrohr 3.1 der Schlauchbeutelverpackungsma­ schine 3 muß bedacht werden, daß möglichst keine Hinder­ nisse auftreten, an denen sich ein Materialstau bilden kann. Reduzierungen der Querschnitte sind nur dort zuläs­ sig, wo sich das Material im Fluß befindet. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn alle Übergänge so ausge­ staltet werden, daß immer eine Wand des entsprechenden trichterförmigen Teils vertikal ausgerichtet ist. Damit wird dem Material die Möglichkeit genommen, Brücken zu bilden. So ist, wie aus Fig. 6 zu ersehen, im Übergangs­ trichter 5 gegenüber einem konisch verlaufenden Wandab­ schnitt 5.1 ein vertikal verlaufender Wandabschnitt 5.2 angeordnet. Die beiden Rohrabschnitte 4.1 und 4.2 des Dosierrohres sollten mindestens vertikal verlaufen. Es ist jedoch noch besser, wenn sich diese Rohrabschnitte nach unten hin leicht konisch öffnen. Dies ist bei­ spielsweise Fig. 8 zu entnehmen. Die Wände des Rohrab­ schnitts 4.1 verlaufen sich nach unten öffnend unter einem Winkel von etwa 88° zur Horizontalen. Der Eingangs­ bereich des anschließenden Rohrabschnitts 4.2 verläuft im Bereich der Oberkante 4.21 zunächst ganz leicht konisch nach innen, um sich sodann in der gleichen Weise, wie beim Rohrabschnitt 4.1, nach unten leicht konisch zu öffnen. Es wird somit dafür gesorgt, daß nirgendwo Kanten oder Ecken in Richtung entgegen dem Materialfluß vorstehen.

Zur weiteren Unterstützung eines reibungslosen Material­ flusses ist es vorteilhaft, wenn die Innenflächen des Übergangstrichters 5 sowie die Innenwände der Rohrab­ schnitte 4.1 und 4.2 des Dosierrohres mit Polytetra­ fluoräthylen beschichtet sind.

Um die Möglichkeit zu schaffen, einen geringfügigen Staubanteil, der im Bereich der Übergänge innerhalb der Rohrabschnitte 4.1 und 4.2 auftreten könnte, gezielt abzusaugen, ist die Dosiervorrichtung 4, wie in Fig. 6 und 7 angedeutet, in einem staubdichten Gehäuse 6 gekap­ selt angeordnet, das an eine nicht dargestellte Saugan­ lage anschließbar ist.

Die Pneumatikzylinder 4.4 und 4.6 werden über nicht dargestellte Zuleitungen von einer ebenfalls nicht dargestellten Steuervorrichtung aus betätigt, die in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein kann, daß die zeitliche Ansteuerung einerseits des Antriebsmotors 1.5 des Schneckenförderers 1 als auch die Ansteuerung der Schieber 4.3 und 4.5 in Abhängigkeit von den vorgegebe­ nen Dosiermengen erfolgt. Zum Dosieren wird beispiels­ weise der untere Schieber 4.5 geschlossen, der obere Schieber 4.3 geöffnet, bis sich im unteren Rohrabschnitt 4.2 in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Schneckenförderers 1 eine vorgegebene Materialmenge angesammelt hat. Dann wird der obere Schieber 4.3 ge­ schlossen und der untere Schieber 4.5 geöffnet, so daß diese Materialmenge in das Füllrohr 3.1 eintreten kann. Nach dem Wiederschließen des unteren Schiebers 4.5 wird der obere Schieber 4.3 wieder geöffnet und so fort.

Im Folgenden wird anhand der Fig. 9 bis 14 eine Einrichtung mit einer etwas anderen Ausführung der Dosiervorrichtung beschrieben.

In den Fig. 9 und 10 sind die genau der Ausführungs­ form nach Fig. 1 und 2 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Einer Schlauchbeutel­ verpackungsmaschine 3 mit einem Füllrohr 3.1 wird das Material aus einem Vorratsbehälter 2 der bereits be­ schriebenen Bauart mittels eines biegsamen Schneckenför­ derers 1 der ebenfalls bereits beschriebenen Bauart zugeführt. An den Auslaufkopf 1.4 des Schneckenförderers 1 schließt sich in der beschriebenen Weise ein Zufüh­ rungsrohr 1.6 an. Anstelle der Dosiervorrichtung 4 bei der vorbeschriebenen Ausführungsform tritt nunmehr eine zwischen dem Zuführungsrohr 1.6 und dem Einfüllrohr 3.1 angeordnete Dosiervorrichtung 8 mit einem Dosiertrichter 8.1 (Fig. 12), der sich nach unten verjüngt und auf dessen vertikaler Mittelachse eine an ihrem oberen Ende durch einen Motor 9 angetriebene flexible Dosierwendel 8.2 ohne Kern aus Flachstahldraht angeordnet ist, die durch den Dosiertrichter 8.1 hindurch in das Einfüllrohr 3.1 der Schlauchbeutelverpackungsmaschine hineingeführt ist. Bei dieser Ausführungsform wird die zuzuführende Materialmenge nicht freifallend zugeführt, sondern mittels eines zweiten Schneckenförderers. Der Antriebs­ motor 9 der Dosierwendel 8.2 wird von einer nicht darge­ stellten elektrischen Steuervorrichtung aus mit einem Impulsgeber getaktet. Hierdurch wird die Produktmenge bestimmt, die pro Zeiteinheit zugeführt wird. Die Do­ sierwendel 8.2 kann hinsichtlich Durchmesser und Stei­ gung die gleiche Bauart aufweisen wie die Wendel 1.1 des Schneckenförderers 1.

Um auch bei dieser Dosiervorrichtung dem Problem des Materialstaus und der Brückenbildung entgegenzuwirken, sind verschiedene Zusatzeinrichtungen vorgesehen. So ist im oberen Bereich des Dosiertrichters 8.1 konzentrisch zur Dosierwendel 8.2 und diese in ihrem oberen Abschnitt in einem vorgegebenen radialen Abstand umgebend eine zusätzliche Einzugswendel 8.3 angeordnet, die mit der Dosierwendel 8.2 fest verbunden ist und mit ihr umläuft. Diese Einzugswendel besitzt den ca. dreifachen Durchmes­ ser und den ca. zweifachen Wert der Steigung der Dosier­ wendel 8.2.

Weiterhin sind innerhalb des Dosiertrichters 8.1 zwei abgewinkelte Rührarme 8.4 und 8.5 jeweils in unter­ schiedlichen radialen Abständen von der Mittelachse angeordnet und über einen gemeinsamen Antriebsarm 8.6 miteinander verbunden. Die Anordnung erfolgt so, daß bei beiden Rührarmen 8.4 und 8.5 die Umlaufbahn außerhalb der Einzugsspirale 8.3 verläuft. Die Länge des äußeren Rührarms 8.4 ist so bemessen, daß sie über die gesamte Trichterlänge verläuft. Die Rührarme garantieren eine gleichmäßige Befüllung der Wendel und verhindern die Brückenbildung. Zum Antrieb der Rührarme 8.4, 8.5 dient ein oberhalb des Dosiertrichters 8.1 angeordneter sepa­ rater Antriebsmotor 10, der über ein Winkelgetriebe 10.1 am Verbindungsarm 8.6 angreift. Der Antriebsmotor 9 der Dosierwendel 8.2 ist auf einem Ständer 11 oberhalb des Dosiertrichters 8.1 angeordnet und mit in nicht darge­ stellter Weise auf den Befestigungsbolzen 8.22 der Dosierspirale 8.2 wirkenden Übertragungsmitteln mit der Dosierspirale 8.2 verbunden.

An der Innenwand des Dosiertrichters 8.1 sind auf dem Umfang verteilt insgesamt ca. vier senkrecht zur Um­ fangsrichtung verlaufende Stege 8.9 angeordnet, die ein Mitdrehen des Materialvorrats innerhalb des Dosiertrich­ ters 8.1 verhindern. Der Übergang vom Dosiertrichter 8.1 zum oberen Teil 3.11 des Füllrohres 3.1 ist gleichmäßig und mit flachen Neigungswinkeln ausgeführt. Am unteren Ende der Dosierwendel 8.2 innerhalb des Füllrohres 3.1 ist im Bereich der letzten halben Windung ein das untere Ende verschließender Vollschneckenabschnitt 8.21 vorge­ sehen, so daß am Ende des Dosiervorganges kein Material durch die Mitte der Dosierwendel 8.2 nachfallen kann.

Drehzahl und Drehzeit der Dosierwendel 8.2 werden durch die erwähnte Steuervorrichtung bestimmt. Der Material­ vorrat sollte am Eingang des Dosiertrichters 8.1 mög­ lichst konstant gehalten werden, um durch den gleichen Materialdruck eine gleichmäßige Befüllung der Dosierwen­ del 8.2 zu gewährleisten. Hierzu ist in nicht darge­ stellter Weise im Dosiertrichter 8.1 eine Einrichtung zur Feststellung des Füllzustandes angeordnet, deren Signale der Steuervorrichtung zugeführt werden zur Abstimmung der Drehzahlen der Wendel 1.1 des Schnecken­ förderers und der Dosierwendel 8.2.

Claims (29)

1. Einrichtung zur dosierten Zuführung von mittels einer Schredderanlage erzeugten Schnipseln aus Pa­ pier oder Pappe zu einer Schlauchbeutelver­ packungsmaschine gekennzeichnet durch folgende Einrichtungsmerkmale:

• - es ist ein biegsamer Schneckenförderer (1) an sich bekannter Bauart vorgesehen mit einer auf einem Teil ihrer Länge innerhalb eines flexiblen Schlauchs (1.2) angeordneten, um ihre Längsachse drehbaren Wendel (1.1) ohne Kern aus Flachstahl­ draht, die an ihrem einen Ende mit einem An­ triebsmotor (1.5) verbunden ist, wobei zur An­ passung an das zuzuführende Material die Stei­ gung der Wendel (1.1) pro Windung im wesentli­ chen der maximalen Schnipsellänge und der Außen­ durchmesser der Wendel dem 1,2- bis 1,4fachen der maximalen Schnipsellänge und der Innendurch­ messer des Schlauchs (1.2) dem 1,05- bis 1,15fa­ chen des Außendurchmessers der Wendel (1.1) ent­ sprechen;
• - an das Zuführungsende des Schneckenförderers (1) ist ein Vorratsbehälter (2) für die Schnipsel angeschlossen mit zylindrischer Innenwand und ebenem Boden (2.1), in dem eine außerhalb der Mitte (2.2) geradlinig verlaufende Füllrinne (2.3) angeordnet ist, in welcher in Längsrich­ tung ein Anfangsabschnitt der Wendel (1.1) derart angeordnet ist, daß die Oberkante der Füllrinne (2.3) oberhalb der Wendel (1.1) liegt, wobei oberhalb des Bodens (2.1) des Vorratsbe­ hälters (2) mindestens ein sich von der vertika­ len Mittelachse (2.2) radial nach außen er­ streckender Rührarm (2.4, 2.5) angeordnet ist, der mit vorgegebener Drehgeschwindigkeit an­ treibbar ist;
• - der Antriebsmotor (1.5) des Schneckenförderers (1) befindet sich am dem Vorratsbehälter (2) zu­ geordneten Zuführungsende der Wendel (1.1) und der Schlauch (1.2) mündet am Abgabeende in einen Auslaufkopf (1.4), an den sich ein im wesentli­ chen vertikal stehendes Zuführungsrohr (1.6) an­ schließt, das mit dem vertikalen Füllrohr (3.1) der Schlauchbeutelverpackungsmaschine verbunden ist, wobei die aus dem Schlauch (1.2) austre­ tende Wendel (1.1) um ca. 1/2 bis 1 Windung in den Innenraum des Auslaufkopfes (1.4) hineinge­ führt ist, in dem sie frei endet;
• - zwischen Auslaufkopf (1.4) und Füllrohr (3.1) ist eine Dosiervorrichtung (4, 8) angeordnet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Boden (2.31) der Füllrinne (2.3) im Vorratsbehälter (2) einen halbkreisförmigen Quer­ schnitt besitzt, wobei die Wendelachse durch den Kreismittelpunkt (2.33) läuft und der Durchmesser des Halbkreises dem 1,1- bis 1,2fachen des Außen­ durchmessers der Wendel (1.1) entspricht und sich an den Teil mit halbkreisförmigem Querschnitt im wesentlichen vertikal stehende Seitenwände (2. 32) der Füllrinne (2.3) nach oben anschließen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Höhe der Seitenwände (2.32) minde­ stens dem Radius des halbkreisförmigen Quer­ schnitts (2.31) entspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Wendel (1.1) dem 1,3fachen der maximalen Schnipsellänge, der Innendurchmesser des Schlauchs (1.2) dem 1,1- fachen des Außendurchmessers der Wendel (1.1) und der Durchmesser des Bodenquerschnitts (2.31) der Füllrinne (2.3) dem 1,15fachen des Außendurchmes­ sers der Wendel (1.1) entsprechen und die aus dem Schlauch (1.2) austretende Wendel (1.1) um 1/2 Windung in den Innenraum des Auslaufkopfes (1.4) hineingeführt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß im Vorratsbehälter (2) mindestens zwei Rührarme (2.4, 2.5) angeordnet sind, die Anordnung und Länge der Füllrinne (2.3) derart gewählt ist und die Fördergeschwindigkeit der Wendel (1.1) so einstellbar ist, daß in dem Zeitraum, in welchem eine Windung der Wendel (1.1) die Länge der Füllrinne (2.3) durchläuft, diese mindestens dreimal von einem Rührarm (2.4, 2.5) überstrichen wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rührarme (2.4, 2.5) im Querschnitt keilförmig mit in Drehrichtung wei­ sender Keilspitze und horizontaler Basis ausgebil­ det sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Keilwinkel der Rührarme (2.4, 2.5) 30° bis 45° beträgt.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Basis der Rührarme (2.4, 2.5) in einem Abstand von 5 mm bis 10 mm vom Boden (2.1) des Vorratsbehälters (2) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (4) ein zwischen dem Zuführungsrohr (1.6) und dem Füllrohr (3. 1) der Schlauchbeutelverpackungsma­ schine (3) angeordnetes vertikal ausgerichtetes Dosierrohr (4.1-4.2) aufweist, das durch in vorgegebenem Abstand voneinander angeordnete, in horizontaler Richtung einschiebbare Schieber (4.3, 4.5) absperrbar ist, wobei die Betätigungsvorrich­ tungen (4.4, 4.6) der Schieber (4.3, 4.5) zeitge­ steuert im Flip-Flop-System ansteuerbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Betätigungsvorrichtungen für die Schieber (4.3, 4.5) jeweils einen Pneumatikzylin­ der (4.4, 4.6) aufweisen.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (4.3, 4.5) durch Schlitze (4.12, 4.23) im Dosierrohr (4.1-4.2) mit Abstand von den Schlitzrändern geführt sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitze (4.12, 4.23) im Dosierrohr (4.1-4.2) gebildet sind, indem das Dosierrohr aus mehreren aneinander anschließenden und in axialem Abstand voneinander angeordneten Rohrabschnitten (4.1, 4.2) aufgebaut ist, wobei die axialen Ab­ stände einstellbar veränderbar sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schieber (4.3, 4.5) an ihrem inneren Ende (4.31) halbkreisförmig aus­ gebildet sind, wobei der Radius der Halbkreise dem Innenradius des Dosierrohres (4.1-4.2) entspricht.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zuführungs­ rohr (1.6) und dem Dosierrohr (4.1-4.2) oberhalb des ersten Schiebers (4.3) ein Übergangstrichter (5) angeordnet ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß der Übergangstrichter (5) einen konisch verlaufenden Wandabschnitt (5.1) und diesem gegen­ überliegend einem vertikal verlaufenden Wandab­ schnitt (5.2) aufweist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß das Dosierrohr bzw. die einzelnen Dosierrohrabschnitte (4.1, 4.2) sich nach unten leicht konisch öffnend ausgebildet sind.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß der Öffnungswinkel 1° bis 3° beträgt.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen des Übergangstrichters (5) und/oder die Innenwände des Dosierrohres (4.1, 4.2) mit Polytetrafluoräthylen beschichtet sind.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens das Dosier­ rohr bzw. die Dosierrohrabschnitte (4.1, 4.2) so­ wie die Schieber (4.3, 4.5) in einem staubdichten Gehäuse (6) gekapselt angeordnet sind, das an eine Sauganlage anschließbar ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19 ge­ kennzeichnet durch eine Steuervorrichtung zur zeitlichen Ansteuerung des Antriebsmotors (1.5) der Wendel (1.1) und der Betätigungsvorrichtungen (4.4, 4.6) der Schieber (4.3, 4.5) in Abhängigkeit von den vorgegebenen Dosiermengen.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (8) einen zwischen dem Zuführungsrohr (1.6) und dem Füllrohr (3.1) der Schlauchbeutelverpackungs­ maschine angeordneten Dosiertrichter (1.1) auf­ weist, durch welchen auf der vertikalen Mittel­ achse eine an ihrem oberen Ende motorisch ange­ triebene flexible Dosierwendel (8.2) ohne Kern aus Flachstahldraht hindurch und in das Füllrohr (3.1) hineingeführt ist, wobei der Antrieb (9) der Do­ sierwendel (8.2) mittels einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von vorgegebenen Dosiermengen an­ steuerbar ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß im oberen Bereich des Dosiertrichters (8.1) konzentrisch zur Dosierwendel (8.2) und diese auf einem Teil ihrer Länge in vorgegebenem radialen Abstand umgebend, eine zusätzliche Ein­ zugswendel (8.3) angeordnet ist, die mit der Do­ sierwendel (8.2) fest verbunden ist und mit ihr rotiert.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einzugswendel (8.3) den ca. 3fachen Durchmesser und die ca. 2fache Steigerung der Do­ sierwendel (8.2) besitzt.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwendel (8.2) an ihrem unteren Ende im Bereich der letzten hal­ ben Windung mit einem das untere Ende ver­ schließenden Vollschneckenabschnitt (8. 21) versehen ist.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Dosier­ trichters (8.1) mindestens ein separat motorisch angetriebener, um die Mittelachse schwenkbarer Rührarm (8.4, 8.5) angeordnet ist, dessen Bewe­ gungsbahn in vorgegebenem radialen Abstand außer­ halb der Dosierwendel (8.2) und gegebenenfalls der Einzugswendel (8.3) verläuft.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei in bezug auf Drehung miteinander verbundene, abgewinkelte Rührarme (8.4, 8.5) vor­ gesehen sind, deren Bewegungsbahnen in unter­ schiedlichen radialen Abständen von der Mittel­ achse verlaufen.

27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des Dosiertrichters (8.1) mehrere senkrecht zur Um­ fangsrichtung verlaufende Stege (8.9) angeordnet sind.

28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (3.11) vom Dosiertrichter (8.1) zum Füllrohr (3.1) gleichmäßig mit flachem Neigungswinkel erfolgt.

29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosiertrichter (8.1) Einrichtungen zur Feststellung des Füllzu­ standes angeordnet sind, die Signale abgeben, wel­ che einer Steuervorrichtung zur Abstimmung der Drehzahlen der Wendel (1.1) des Schneckenförderers (1) und der Dosierwendel (8.2) zugeführt werden.