DE4426080C2 - Füllvorrichtung zum Füllen und Entlüften von Ventilsäcken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Füllen und Entlüften von Ventilsäcken mit einem Füllrohr, einer Füllöffnung, einem im Füllrohr angeordneten Filterrohr, dessen obere Hälfte als Filterelement ausgebildet ist und einem mit dem Ringspalt zwischen dem Filterrohr und dem Füllrohr verbundenen Saugluftanschluß. Das Filterrohr ist mittels eines Flansches vor der Füllöffnung im Füllrohr abgedichtet.

Bei dieser aus der britischen Patentschrift 1 011 489 bekannten Vorrichtung ist das Filterrohr im Füllrohr konzentrisch angeordnet und soll das mittels Druckluft fluidisierte Füllgut zusätzlich angehoben werden, um leichter in den zu füllenden Ventilsack zu fließen. Aus diesem Grunde weist das Filterrohr in der oberen Hälfte eine mit einem Filterelement versehene Öffnung auf. Obwohl sich das Filterelement über einen größeren Teil der Länge des Füllrohres mit Ausnahme der Füllöffnung erstreckt, ist die Oberfläche des Filterelements verhältnismäßig klein und setzt sich daher schnell zu. Des weiteren wird durch die konzentrische Anordnung des Filterrohrs der Durchflußquerschnitt durch das Füllrohr in starkem Maße verringert. Zwar wird bei dieser bekannten Vorrichtung eine weitere Ausführungsform vorgeschlagen, bei der das Filterrohr vollständig aus einem Filterelement besteht, so daß auch die untere Hälfte des Filterrohrs als Filter wirkt, jedoch ist diese Ausführungsform nachteilig, da durch das allseitige Absaugen der Luft aus dem Füllgut die Fluidisierung aufgehoben und das Füllgut im Filterrohr festgehalten wird.

Bei einer aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 990 794 bekannten Füllvorrichtung ist ein Füllrohr mit einer abgeschrägten vorderen Füllöffnung von einem konzentrischen Außenmantel umgeben, der an seinem vorderen Teil, im wesentlichen im Bereich der abgeschrägten Füllöffnung, als Filter ausgebildet ist. Der zwischen dem Füllrohr und dem Außenmantel befindliche Luftkanal ist über eine Luftleitung wahlweise mit Druckluft oder Saugluft beaufschlagbar. Bei dieser Vorrichtung ist nachteilig, daß der als Filter ausgebildete Bereich des Außenmantels sehr kurz ist und daher nur eine verhältnismäßig kleine Oberfläche hat, so daß ein genügend schnelles Abführen der Luft nicht möglich ist.

Eine weitere Füllvorrichtung ist in der deutschen Patentschrift 30 45 497 beschrieben, bei der das Füllrohr eine gerade Füllöffnung aufweist. Um das vordere Ende des Füllrohres ist exzentrisch ein Mantelrohr gelegt, in dessen nach oben breiter werdenden Spalt ein Luftabsaugrohr angeordnet ist. Der übrige Bereich zwischen dem Füllrohr und dem Mantelrohr ist durch eine Kunststoffmasse ausgefüllt. Das Absaugrohr mündet oberhalb der Füllöffnung. Ein Filterelement zum Zurückhalten von Füllgut beim Absaugen ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füllvorrichtung zu schaffen, mit der sich die Luft aus dem dichtem Ventilsack und insbesondere aus dem Füllgut im Ventilsack schnell und ohne Mitnahme von Füllgut entfernen läßt, ohne daß dabei das Füllen des Ventilsacks behindert oder durch schnelles Zusetzen eines Filterelements verlangsamt wird. Dabei soll die Vorrichtung einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einer Füllvorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß sie erfindungsgemäß aus einem Füllrohr mit einer Füllöffnung, einem im Füllrohr exzentrisch angeordneten, bereichsweise zur Füllrohrinnenoberfläche beabstandeten, einen Füllkanal im unteren Bereich des Füllrohrs freilassenden Filterelement und einem Saugluftanschluß an dem Bereich zwischen dem Füllrohr und dem Filterelement besteht.

Das Filterelement erstreckt sich praktisch über die gesamte Länge des Füllrohres und weist daher eine große Oberfläche auf, durch die sich die Luft im Ventilsack schnell und ohne daß sich das Filterelement mit dem Füllgut zusetzt, absaugen läßt.

Das exzentrische Filterelement kann so zum Füllrohr angeordnet sein, daß der Füllkanal im unteren Bereich des Füllrohres gebildet ist. Dabei kann das Filterelement rohrförmig sein und auf dem unteren Bereich des Füllrohres so aufliegen, daß es zur Füllrohrinnenoberfläche nur bereichsweise beabstandet ist oder aber kann sich das Filterelement vorzugsweise im Querschnitt mindestens über 180° eines Kreisumfangs erstrecken und mit seinen Längskanten abgedichtet mit dem Füllrohr verbunden sein.

Das Füllrohr kann in bekannter Weise eine nach unten weisende, abgeschrägte Füllöffnung mit einer vorderen, abgerundeten Kappe aufweisen, wobei das Filterelement abgedichtet bis in den Bereich der Kappe geführt ist. Auf diese Weise wird die Luft aus dem Ventilsack bereits im vorderen Bereich der Füllöffnung abgesaugt.

Beim Abfüllen des Füllguts in sog. Hermetiksäcke und/oder beim Abfüllen von sehr staubigem Füllgut kann es vorteilhaft sein, das Absaugen der Luft in zwei Stufen vorzunehmen, indem in der ersten Stufe die von dem Füllgut verdrängte Luft aus dem Ventilsack abgesaugt und in der zweiten Stufe die Luft aus dem Füllgut selber entfernt wird. Zu diesem Zweck kann in dem Bereich zwischen Füllrohr und Filterelement eine bis in den Bereich oberhalb der Füllöffnung reichende, mit dem Füllrohr allseits abgedichtet verbundene Abtrennung angeordnet sein, im Bereich des Füllrohrs oberhalb der Füllöffnung eine Verbindung des abgetrennten Bereichs nach außen herstellende Öffnungen vorgesehen sein und der abgetrennte Bereich einen Saugluftanschluß aufweisen. Bei dieser Anordnung wird zunächst nur die Luft über den Saugluftanschluß am abgetrennten Bereich durch die oberhalb der Füllöffnung angeordneten Öffnungen abgesogen, wo sich kein Füllgut befindet. Die vom Füllgut verdrängte Luft wird daher sehr schnell aus dem Ventilsack entfernt, ohne daß sich die Öffnungen durch Füllgut verstopfen können. Erst wenn der Ventilsack mit dem Füllgut vollständig gefüllt ist, wird die Luft über das im Füllrohr exzentrisch angeordnete Filterelement abgesogen, vorzugsweise wenn der im Füllrohr befindliche Füllgutrest bereits durch einen kurzen Druckluftstoß in den Ventilsack geblasen wurde, so daß das Absaugen durch das exzentrische Filterelement hindurch in Abwesenheit des Füllguts geschieht und sich auch dieses Filterelement viel weniger zusetzt.

Da nach jedem Füllen eines Ventilsacks sowohl das Filterelement als auch die Öffnungen im oberen Bereich des Füllrohrs durch einen kurzen Druckluftstoß freigeblasen werden, bevor ein leerer Ventilsack auf das Füllrohr aufgesteckt wird, bedeutet dies, daß mit dieser Füllvorrichtung erheblich weniger Staubentwicklung verbunden ist.

Die Abtrennung läßt sich in einfacher Weise aus einem mit der Innenoberfläche des Füllrohrs in dem Bereich zwischen Füllrohr und Filterelement verbundenen, vorzugsweise verschweißten, das Filterelement mit Abstand übergreifenden Blechprofil herstellen, wobei die Öffnungen als ein Paar benachbart zur Verbindung des Blechprofils mit dem Füllrohr verlaufende Absaugschlitzreihen bzw. Absaugbohrungsreihen gestaltet sein können.

Ebenso ist es möglich, den Füllrohrbereich vom Beginn der abgeschrägten Füllöffnung bis zur abgerundeten Kappe aus einem Filterelement herzustellen, wenn eine großflächige Absaugung gewünscht wird.

Um nach Beendigung des Füllvorgangs im Füllrohr verbleibende Füllgutreste entfernen zu können, kann im Füllrohr ein zum Filterelement etwa koaxialer, einen Ringspalt freilassender Rohrstutzen angeordnet sein, wobei der Ringspalt mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.

Des weiteren kann der Freiraum zwischen dem Filterelement und dem Füllrohr mit einer Druckluftquelle verbindbar sein, die eingeschaltet wird, wenn ein zu füllender Ventilsack auf das Füllrohr aufgesteckt ist. Durch einen kurzen Druckluftstoß wird das Filterelement von anhaftendem Füllgut freigeblasen, das dann mit dem durch das Füllrohr zugeführten Füllgut in den Ventilsack gelangt und mitgewogen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Füllvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Füllvorrichtung,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3.

Die Füllvorrichtung wird mittels eines Flansches 1 an eine im einzelnen nicht dargestellte Ventilsackfüllmaschine angeschlossen. An den Flansch 1 ist ein Füllrohr 2 angeschweißt, dessen vorderer Bereich eine nach unten weisende, abgeschrägte Füllöffnung 3 und eine nach oben abgerundete Kappe 4 aufweist. In dem Füllrohr 2 ist exzentrisch ein Filterelement 5 aus Metall angeordnet, das aus einem sich im Querschnitt über etwas mehr als 180° erstreckenden Rohrteil besteht. Das Filterelement 5 ist mit seinem hinteren Ende mit dem Flansch 1 und mit seinen Längskanten 6 mit dem Füllrohr 2 verschweißt. Zwischen dem unterem Teil des Füllrohrs 2 und des Filterelements 5 erstreckt sich ein Füllkanal 14. Das Filterelement 5 reicht bis in den Bereich der abgerundeten Kappe 4. Der Bereich des Füllrohres 2, der vom Beginn der Füllöffnung 3 bis zur Kappe 4 reicht, besteht ebenfalls aus einem Filterelement 7, das zwischen dem Füllrohr 2 und der Kappe 4 eingeschweißt ist. Zwischen dem Filterelement 5 und dem Füllrohr 2 ist ein sichelförmiger Freiraum 9 gebildet, der mit Saugluftanschlüssen 11 großen Querschnitts in Verbindung steht. Zusätzlich weist der Flansch 1 einen ebenfalls mit dem Freiraum 9 in Verbindung stehenden Druckluftanschluß 12 auf, mit dem sich Druckluft in den Freiraum 9 zum Freiblasen der Oberflächen der Filterelemente 5 und 7 einleiten läßt.

Konzentrisch zum Filterelement 5 ist ein am Flansch 1 befestigter Rohrstutzen 8 angeordnet, der einen Ringspalt 10 zwischen dem Filterelement 5 sowie den unteren Bereich des Füllrohrs 2 freiläßt. Dieser Ringspalt 10 läßt sich über einen Druckluftanschluß 13 im Flansch 1 mit Druckluft beaufschlagen.

Um einen nicht dargestellten Ventilsack zu füllen, wird dieser mit seinem Füllschlauch auf das Füllrohr 2 aufgesteckt und liegt an dem Füllrohr 2 abdichtend an. Ggf. kann um den hinteren Bereich des Füllrohres 2 ein nicht dargestellter Blähschlauch angeordnet sein, der durch Aufblasen die Abdichtung zum Füllschlauch des Ventilsacks bewirkt.

Das Füllgut wird durch den Füllkanal 14 in den Ventilsack gefüllt, wobei im dargestellten Beispiel mit waagerechtem Füllrohr das Füllgut durch Druckluft fluidisiert wird. Diese Luft sowie die durch das Füllgut aus dem Ventilsack verdrängte Luft wird durch die Filterelemente 5, 7, den Freiraum 9 und die Saugluftanschlüsse 11 abgesaugt. Im Füllrohr verbleibende Reste des Füllguts werden durch einen kurzen Druckluftstoß durch den Druckluftanschluß 13 und den Ringspalt 10 in den gefüllten Ventilsack gefördert. Dabei wird der Unterdruck über die Saugluftanschlüsse 11 aufrechterhalten, so daß sich der gefüllte Ventilsack wie eine Vakuumverpackung darstellt, wenn er endgültig verschlossen ist. Nach dem Aufstecken des Füllschlauchs eines weiteren zu füllenden Ventilsacks wird zunächst ein kurzer Druckluftstoß über den Druckluftanschuß 12 in den Freiraum 9 geleitet, wodurch die Oberflächen der Filterelemente 5, 7 freigeblasen werden. Danach beginnt der eigentliche Füllvorgang in der beschriebenen Art.

Mit der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung läßt sich ein schnelles Füllen von Ventilsäcken mit gleichzeitiger Luftabsaugung aus dem Sack und ohne Staubbelästigung erreichen, da die Oberfläche der Filterelemente 5, 7 so groß ist, daß sie sich während des Absaugvorgangs nicht zusetzen. Da im übrigen vor jedem Füllvorgang ein Freiblasen der Filteroberfläche erfolgt, ist ein schnelles Füllen und Entlüften eines jeden Ventilsacks auf Dauer gewährleistet.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 bis 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 dadurch, daß in dem Freiraum 9 oberhalb des Filterelements 5 eine Abtrennung 15 in Form eines Blechprofils angeordnet ist, die allseits entlang Schweißnähten 16, 17 mit dem oberen Teil des Füllrohrs 2 verschweißt ist. Das Blechprofil 15 reicht vom Flansch 1 bis in den Bereich der abgerundeten Kappe 4 oberhalb der abgeschrägten Füllöffnung 3. In der Nähe des Flansches 1 ist ein Saugluftanschluß 19 angeordnet, während im Bereich der Füllöffnung 3 ein Paar benachbart zu den Schweißnähten 16 verlaufende Absaugschlitzreihen 18 vorgesehen sind, die eine Verbindung vom abgetrennten Bereich 21 zur oberen Außenfläche des Füllrohrs 2 oberhalb der abgeschrägten Füllöffnung 3 herstellen.

Im unteren Bereich des Füllrohrs 2 ist ein Ausblasrohr 20 angeordnet, das sich etwa über die halbe Länge des Füllrohrs 2 erstreckt und vom Druckluftanschluß 13 mit Druckluft beaufschlagbar ist, um nach Beendigung des Füllvorganges etwaige Restmengen von Füllgut aus dem Füllrohr 2 auszublasen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 bis 5 ist besonders geeignet zum Füllen von Hermetiksäcken und zum Abfüllen von besonders staubigem Füllgut.

Bei dieser Füllvorrichtung verläuft der Füllvorgang so, daß nach dem Aufschieben eines Ventilsacks auf das Füllrohr 2 der Füllvorgang durch den Füllkanal 14 abläuft und währenddessen die durch das Füllgut verdrängte Luft aus dem Ventilsack über die Absaugschlitzreihen 18, den abgetrennten Bereich 21 und den Saugluftanschluß 19 abgesaugt wird. Wenn der Füllvorgang im wesentlichen beendet ist, wird die im Füllrohr 2 verbleibende Restmenge an Füllgut mittels eines kurzen Druckluftstoßes aus dem Ausblasrohr 20 in den Ventilsack geblasen, wonach ein Absaugen der Luft im Füllgut durch die Füllöffnung 3, das Filterelement 5, den Freiraum 9 und die Saugluftanschlüsse 11 erfolgt.

Danach wird der gefüllte Ventilsack vom Füllrohr 2 abgenommen und verschlossen. Bevor ein leerer Ventilsack wieder auf das Füllrohr 2 aufgesteckt wird, werden der Freiraum 9 und der abgetrennte Bereich 21 mit einem kurzen Druckluftstoß beaufschlagt, um das Filterelement 5 und die Absaugschlitzreihen 18 freizublasen.

Für den Fall, daß die Absaugschlitzreihen 18 zum Absaugen der durch das Füllgut im Ventilsack verdrängten Luft nicht ausreichen, kann der gesamte vordere Bereich des Füllrohrs 2 oberhalb der Füllöffnung 3, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einem Filterelement 7 bestehen.

Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung läßt sich besonders vorteilhaft in Verbindung mit die Ventilsäcke handhabenden Robotern verwenden, da diese Roboter in der Lage sind, die Ventilsäcke mit einer waagerechten Bewegung auf das Füllrohr aufzustecken, nach dem Füllen wieder abzuziehen und dabei den Ventilsack geschlossen zu halten, so daß beim Abnehmen und vor dem endgültigen Verschließen des Ventilsacks keine Luft wieder in den gefüllten Sack gelangen kann.

Claims (10)

1. Füllvorrichtung zum Füllen und Entlüften von Ventilsäcken mit

• - einem Füllrohr (2),
• - einer Füllöffnung (3),
• - einem im Füllrohr (2) exzentrisch angeordneten,
• - bereichsweise zur Füllrohrinnenoberfläche beabstandeten,
• - einen Füllkanal (14) im unteren Bereich des Füllrohrs (2) freilassende Filterelement (5) und
• - einem Saugluftanschluß (11) an dem Bereich (9) zwischen Füllrohr (2) und Filterelement.

2. Füllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (5) rohrförmig ist und auf dem unteren Bereich des Füllrohrs (2) so aufliegt, daß es zur Füllrohrinnenoberfläche nur bereichsweise beabstandet ist.

3. Füllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Filterelement (5) im Querschnitt mindestens über 180° eines Kreisumfangs erstreckt und mit seinen Längskanten (6) abgedichtet mit dem Füllrohr (2) verbunden ist.

4. Füllvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (2) eine nach unten weisende, abgeschrägte Füllöffnung (3) mit einer vorderen abgerundeten Kappe (4) aufweist und das Filterelement (5) abgedichtet bis in den Bereich der Kappe (4) geführt ist.

5. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich (9) zwischen Füllrohr (2) und Filterelement (5) eine bis in den Bereich oberhalb der Füllöffnung (3) reichende, mit dem Füllrohr (2) allseits abgedichtet verbundene Abtrennung (15) angeordnet ist, im Bereich des Füllrohrs (2) oberhalb der Füllöffnung (3) eine Verbindung des abgetrennten Bereichs (21) nach außen herstellende Öffnungen (18) vorgesehen sind und der abgetrennte Bereich (21) einen Saugluftanschluß (19) aufweist.

6. Füllvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung aus einem mit der Innenoberfläche des Füllrohrs (2) in dem Bereich (9) zwischen Füllrohr (2) und Filterelement (5) verbundenen, vorzugsweise verschweißten, das Filterelement (8) mit Abstand übergreifenden Blechprofil (15) besteht.

7. Füllvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen als ein Paar benachbart zur Verbindung des Blechprofils (15) mit dem Füllrohr (2) verlaufende Absaugschlitz- bzw. Absaugbohrungsreihen (18) gestaltet sind.

8. Füllvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrohrbereich vom Beginn der abgeschrägten Füllöffnung (3) bis zu abgerundeten Kappe (4) aus einem Filterelement (7) besteht.

9. Füllvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllrohr (2) ein zum Filterelement (5) etwa koaxialer einen Ringspalt (10) freilassender Rohrstutzen (8) angeordnet ist und der Ringspalt (10) mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.

10. Füllvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (9) zwischen Filterelement (5) und Filterrohr (2) und/oder der abgetrennte Bereich (21) mit einer Druckluftquelle verbindbar sind.