EP0306648B1 - Abfüllvorrichtung für pulverförmige Produkte - Google Patents

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EP0306648B1
EP0306648B1 EP88110744A EP88110744A EP0306648B1 EP 0306648 B1 EP0306648 B1 EP 0306648B1 EP 88110744 A EP88110744 A EP 88110744A EP 88110744 A EP88110744 A EP 88110744A EP 0306648 B1 EP0306648 B1 EP 0306648B1
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filling
containers
chain conveyor
funnels
transportation
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Heinz F. Odenthal
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Ostma Maschinenbau GmbH
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Ostma Maschinenbau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B39/14—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers movable with a moving container or wrapper during filling or depositing
    • B65B39/145—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers movable with a moving container or wrapper during filling or depositing in an endless path

Definitions

  • the invention relates to a filling device for pulverulent products, in particular for freeze-dried food, with a transport path for containers, dosing device and filling funnels which can be placed on the containers, the transport path having an inlet area with a transport belt, an adjoining filling zone and a removal belt, a large number of filling funnels connected to a continuously rotating chain conveyor and a screw conveyor synchronously operated with the chain conveyor is arranged in the inlet area of the transport track, the transport spirals of which hold the containers laterally, the containers being able to be carried along at a feed speed corresponding to the transport speed of the chain conveyor and in accordance with the distance between the outlet openings of the filling funnels are removable.
  • a filling device known from practice is designed with pneumatically lowerable filling funnels and works in cycles. Container wagons are mostly used as dosing devices. The filling speed is unsatisfactory, even if a plurality of containers are filled with a product quantity at the same time.
  • the invention has for its object to provide a generic filling device for powdered products with which an essentially dust-free filling is possible with a continuous flow of the containers.
  • the filling funnels in the forward run of the chain conveyor are guided close to one another above the transport path in the transport direction are that the path formed by the filling funnels and the transport path in the inlet area and in the area of the discharge belt are arranged obliquely to one another, the filling funnels being able to be introduced into the container with an outlet opening during continuous transport movement and finally executable that above the transport path in the area of the filling zone a belt weigher is arranged as a metering device, a continuous product flow being able to be applied to the containers being conveyed past at the transport speed.
  • the belt scale contains regulating and control technology devices which control the product flow in accordance with a predefinable setpoint. It is within the scope of the invention that the belt scale is connected to a controller that monitors the degree of filling in the containers and corrects the target value accordingly in the event of deviations. It is also within the scope of the invention for the controller to couple the setpoint for the product flow to the transport speed of the chain conveyor and in this way establishes a synchronization.
  • the chain conveyor has a chain which is guided horizontally around bends and to which the filling funnels are connected on one side.
  • the transport path in the infeed area and in the area of the discharge belt is arranged obliquely by an infeed and outfeed angle.
  • a vibrator is expediently connected to the return run of the chain conveyor in order to vibrate the Clean funnel from adhering product residues. It is also advisable to design the transport path in the area of the filling zone as a vibration path designed with an unbalance drive.
  • the chain conveyor should finally also have a cover with a recess which exposes the filling funnels in the region of the filling zone.
  • the product feed and metering device arranged above the chain conveyor can represent at least part of the cover.
  • the filling device is expediently driven by a continuously variable central drive.
  • a switch can be connected downstream of the filling device, which can be actuated by a control and discharges the first, non-filled containers each time the machine is started up.
  • the filling device shown in the figures is intended for powdery products, in particular for freeze-dried foods.
  • the basic structure of the filling device includes a transport path 1 for containers 2, a metering device 3 and filling funnels 3 that can be placed on the containers 2.
  • the filling funnels 4 are connected to a continuously rotating chain conveyor 7 and are guided in the forward run 8 of the chain conveyor 7 close to one another above the transport path 1 in the transport direction.
  • the chain conveyor 7 is arranged horizontally in the exemplary embodiment and has a chain 10 guided around bends 9, to which the filling funnels 4 with connecting pieces 11 are connected on one side.
  • the filling funnels 4 are supported against each other in the forward run 8. It is understood that the chain conveyor can be driven by a motor drive unit, not shown.
  • FIGS. 1 and 2 From a comparative view of FIGS. 1 and 2 it can be seen that a screw conveyor 12 operated synchronously with the chain conveyor 7 is arranged in the inlet region E of the transport track 1 in order to close the tightly arriving containers 2 to the distance a to be observed in the filling zone F. bring. It can be seen that the transport coils 13 of the screw conveyor 12 grip the containers 2 laterally. As a result, the containers 2 are at a feed speed corresponding to the transport speed v of the chain conveyor 7 can be carried and can be spaced apart in accordance with the distance a between the outlet openings 14 of the filling funnel 4. As can be seen from FIG. 2, the transport path 1 is arranged obliquely in the entry area E by an entry angle ⁇ .
  • the hopper 4 can be inserted into the container 2 with the outlet opening 14 during a continuous transport movement. It is understood that the outlet openings 14 of the hopper 4 are designed as centering. 3 shows that the conveyor track 1 is also arranged obliquely in the region of the conveyor belt 6 by the angle ⁇ and that by lowering the conveyor belt 6 in the direction of transport the now filled containers 2 can be guided out of the centering of the hopper 4 in a continuous run.
  • a belt scale 3 is arranged as a metering device above the conveyor track 1 (FIG. 2). With the belt scale 3, a continuous product stream can be fed onto the containers 2 with the funnels 4 placed on at the transport speed v.
  • the belt scale 3 is equipped in a known manner with open-loop and closed-loop control devices which control the product flow in accordance with a specifiable setpoint.
  • the belt scale 3 is also connected to a controller that monitors the degree of filling in the containers and corrects the target value for the product flow accordingly in the event of deviations from a predetermined value.
  • the transport path 1 is also designed as a vibration path 15 designed with an unbalance drive, specifically with two individually adjustable path sections 15a, 15b.
  • a good compression of the product filled into the container 2 can be achieved by the vibration path 15.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abfüllvorrichtung für pulverförmige Produkte, insbesondere für gefriergetrocknete Lebensmittel, - mit Transportbahn für Behälter, Dosiereinrichtung sowie auf die Behälter aufsetzbaren Fülltrichtern, wobei die Transportbahn einen Einlaufbereich mit Transportband, eine daran anschließende Füllzone sowie ein Abtransportband aufweist, wobei eine Vielzahl von Fülltrichtern an einen kontinuierlich umlaufenden Kettenförderer angeschlossen und im Einlaufbereich der Transportbahn ein mit dem Kettenförderer synchron betriebener Schneckenförderer angeordnet ist, dessen Transportwendeln die Behälter seitlich fassen, wobei die Behälter mit einer der Transportgeschwindigkeit des Kettenförderers entsprechenden Vorschubgeschwindigkeit mitführbar und nach Maßgabe des Abstandes zwischen den Austrittsöffnungen der Fülltrichter distanzierbar sind.
  • Beim Abfüllen staubiger Produkte ist die Staubbelastung der Umgebung ein wesentliches Problem. Bei einer Abfüllvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (US-A-3 925 960) fallen die Produkte aus den Fülltrichtern im freien Fall in die darunter angeordneten Behälter. Eine Staubbelastung läßt sich nicht vermeiden. - Bei einer anderen bekannten Ausführung (GB-A-216 330) werden die Behälter zumindest abschnittsweise auf einer zur Bewegungsebene der Fülltrichter schräggestellten Bahn geführt, so daß die Fülltrichter zumindest bereichsweise in diese Behälter eintauchen. Die Fülltrichter sind aber nicht dicht an dicht angeordnet. - Ferner ist es bekannt (CH-A-318 101), dicht an dicht angeordnete Fülltrichter auf einer kreisförmigen Bahn zu führen. - Eine aus der Praxis bekannte Abfüllvorrichtung ist mit pneumatisch absenkbaren Fülltrichtern ausgebildet und arbeitet taktweise. Als Dosiereinrichtungen sind zumeist Behälterwagen eingesetzt. Die Füllgeschwindigkeit ist unbefriedigend, und zwar auch dann, wenn eine Mehrzahl von Behältern gleichzeitig mit einer Produktmenge gefüllt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abfüllvorrichtung für pulverförmige Produkte anzugeben, mit der ein im wesentlichen staubfreies Abfüllen bei kontinuierlichem Durchlauf der Behälter möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fülltrichter im Vorlauftrum des Kettenförderers dicht an dicht oberhalb der Transportbahn in Transportrichtung geführt sind, daß die von den Fülltrichtern gebildete Bahn und die Transportbahn im Einlaufbereich sowie im Bereich des Abtransportbandes schräg zueinander angeordnet sind, wobei die Fülltrichter bei kontinuierlicher Transportbewegung mit einer Austrittsöffnung in die Behälter einführbar sowie schließlich ausführbar sind, daß oberhalb der Transportbahn im Bereich der Füllzone eine Bandwaage als Dosiereinrichtung angeordnet ist, wobei ein kontinuierlicher Produktstrom auf die mit der Transportgeschwindigkeit vorbeigeführten Behälter aufgebbar ist. Weil die Fülltrichter dicht an dicht angeordnet sind und die von den Fülltrichtern gebildete Bahn sowohl im Einlaufbereich als auch im Auslaufbereich schräg zur Bahn der Behälter angeordnet ist, kann auch bei kontinuierlichem Abfüllen der pulverförmigen Produkte eine Staubbelasung weitgehend vermieden werden. Es versteht sich, daß die Bandwaage regel- und steuerungstechnische Einrichtungen enthält, die den Produktstrom entsprechend einem vorgebbaren Sollwert steuern. Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß die Bandwaage an eine Steuerung angeschlossen ist, die den Füllgrad in den Behältern überwacht und bei Abweichungen den Sollwert entsprechend korrigiert. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Steuerung den Sollwert für den Produktstrom mit der Transportgeschwindigkeit des Kettenförderers koppelt und auf diese Weise eine Synchronisierung herstellt. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist der Kettenförderer eine horizontal um Kehren geführte Kette auf, an die die Fülltrichter einseitig angeschlossen sind. In diesem Falle ist die Transportbahn im Einlaufbereich sowie im Bereich des Abtransportbandes um einen Einlauf- sowie Auslaufwinkel schräg angeordnet. Die genaue Einhaltung äquidistanter Abstände zwischen den Austrittsöffnungen der Fülltrichter ist insbesondere gegeben, wenn die Fülltrichter sich gegeneinander abstützen. Zweckmäßigerweise ist an den Rücklauftrum des Kettenförderers eine Rüttelvorrichtung angeschlossen, um durch Vibration die Fülltrichter von anhaftenden Produktresten zu reinigen. Es empfiehlt sich fernerhin, die Transportbahn im Bereich der Füllzone als eine mit Unwuchtantrieb ausgebildete Vibrationsstrecke auszuführen. Auf diese Weise kann eine gute Verdichtung des in die Behälter eingefüllten Produktes und hohes Schüttgewicht erreicht werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Vibrationsstrecke auch zwei oder mehrteilig mit individuell regelbaren Abschnitten auszubilden. Bei der praktischen Ausführung sollte der Kettenförderer schließlich auch eine Abdeckung aufweisen mit einer die Fülltrichter im Bereich der Füllzone freigebenden Aussparung. Die oberhalb des Kettenförderers angeordnete Produktzufuhr und Dosiereinrichtung kann dabei zumindest ein Teil der Abdeckung darstellen. Es versteht sich fernerhin, daß der Antrieb der Abfüllvorrichtung zweckmäßigerweise über einen stufenlos regelbaren Zentralantrieb erfolgt. Schließlich kann der Abfüllvorrichtung eine Weiche nachgeschaltet sein, die über eine Steuerung betätigbar ist und bei jedem Maschinenanlauf die ersten, nicht gefüllten Behälter ausschleust.
  • Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß aufgrund des kontinuierlichen Durchlaufs der zu füllenden Behälter durch die Abfüllvorrichtung eine hohe Füllgeschwindigkeit erreichbar ist, und zwar ohne aufwendige, beispielsweise mit pneumatischen Bauteilen versehene, Steuerung.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung in der Draufsicht, jedoch ohne Dosiereinrichtung,
    Fig. 2
    eine Seitenansicht gemäß A in Fig. 1,
    Fig. 3
    eine Seitenansicht gemäß B in Fig. 1.
  • Die in den Figuren dargestellte Abfüllvorrichtung ist für pulverförmige Produkte, insbesondere für gefriergetrocknete Lebensmittel, bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau der Abfüllvorrichtung gehören eine Transportbahn 1 für Behälter 2, eine Dosiereinrichtung 3 sowie auf die Behälter 2 aufsetzbare Fülltrichter 3. Die Transportbahn 1 weist einen Einlaufbereich E mit Transportband 5, eine daran anschließende Füllzone F sowie ein Abtransportband 6 auf. Die Fülltrichter 4 sind an einen kontinuierlich umlaufenden Kettenförderer 7 angeschlossen und im Vorlauftrum 8 des Kettenförderers 7 dicht an dicht oberhalb der Transportbahn 1 in Transportrichtung geführt. Der Kettenförderer 7 ist im Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet und weist eine um Kehren 9 geführte Kette 10 auf, an die die Fülltrichter 4 mit Anschlußstutzen 11 einseitig angeschlossen sind. Dabei stützen sich die Fülltrichter 4 im Vorlauftrum 8 gegeneinander ab. Es versteht sich, daß der Kettenförderer motorisch antreibbar ist von einem nicht dargestellten Antriebsaggregat.
  • Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 erkennt man, daß im Einlaufbereich E der Transportbahn 1 ein mit dem Kettenförderer 7 synchron betriebener Schneckenförderer 12 angeordnet ist, um die dicht an dicht ankommenden Behälter 2 auf den in der Füllzone F einzuhaltenden Abstand a zu bringen. Man erkennt, daß die Transportwendeln 13 des Schneckenförderers 12 die Behälter 2 seitlich fassen. Dadurch sind die Behälter 2 mit einer der Transportgeschwindigkeit v des Kettenförderers 7 entsprechenden Vorschubgeschwindigkeit mitführbar und nach Maßgabe des Abstandes a zwischen den Austrittsöffnungen 14 der Fülltrichter 4 distanzierbar. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist die Transportbahn 1 im Einlaufbereich E um einen Einlaufwinkel α schräg angeordnet. Durch die Einlaufschräge sind die Fülltrichter 4 bei kontinuierlicher Transportbewegung mit der Austrittsöffnung 14 in die Behälter 2 einführbar. Es versteht sich, daß die Austrittsöffnungen 14 der Fülltrichter 4 als Zentrierungen ausgebildet sind. Der Fig. 3 entnimmt man, daß die Transportbahn 1 auch im Bereich des Abtransportbandes 6 um den Winkel α schräg angeordnet ist und durch das Absenken des Abtransportbandes 6 in Transportrichtung die nunmehr gefüllten Behälter 2 im kontinuierlichen Lauf aus den Zentrierungen der Fülltrichter 4 herausführbar sind.
  • Im Bereich der Füllzone F ist oberhalb der Transportbahn 1 eine Bandwaage 3 als Dosiereinrichtung angeordnet (Fig. 2). Mit der Bandwaage 3 ist ein kontinuierlicher Produktstrom auf die mit der Transportgeschwindigkeit v vorbeigeführten Behälter 2 mit aufgesetzten Trichtern 4 aufgebbar. Die Bandwaage 3 ist in bekannter Weise mit Steuerungs- und Regelungseinrichtungen ausgerüstet, die den Produktstrom entsprechend einem vorgebbaren Sollwert steuern. Zweckmäßigerweise ist die Bandwaage 3 fernerhin an eine Steuerung angeschlossen, die den Füllgrad in den Behältern überwacht und bei Abweichungen von einem vorgegebenen Wert den Sollwert für den Produktstrom entsprechend korrigiert. Die Transportbahn 1 ist im Bereich der Füllzone F im übrigen als eine mit Unwuchtantrieb ausgebildete Vibrationsstrecke 15 ausgeführt, und zwar mit zwei individuell einstellbaren Streckenabschnitten 15a, 15b. Durch die Vibrationsstrecke 15 ist eine gute Verdichtung des in die Behälter 2 eingefüllten Produktes erreichbar. Schließlich erkennt man aus Fig. 1, daß an den Rücklauftrum 16 des Kettenförderers 7 eine Rüttelvorrichtung 17 - im Ausführungsbeispiel durch ein Blechgehäuse verkleidet - angeschlossen ist, um die Fülltrichter von anhaftenden Produktresten zu befreien.

Claims (5)

  1. Abfüllvorrichtung für pulverförmige Produkte, insbesondere für gefriergetrocknete Lebensmittel, - mit Transportbahn (1) für Behälter (2), Dosiereinrichtung (3) sowie auf die Behälter (2) aufsetzbaren Fülltrichtern (4), wobei die Transportbahn (1) einen Einlaufbereich (E) mit Transportband (5), eine daran anschließende Füllzone (F) sowie ein Abtransportband (6) aufweist, wobei eine Vielzahl von Fülltrichtern (4) an einen kontinuierlich umlaufenden Kettenförderer (7) angeschlossen und im Einlaufbereich (E) der Transportbahn (1) ein mit dem Kettenförderer (7) synchron betriebener Schneckenförderer (12) angeordnet ist, dessen Transportwendeln (13) die Behälter (2) seitlich fassen, wobei die Behälter (2) mit einer der Transportgeschwindigkeit (v) des Kettenförderers (7) entsprechenden Vorschubgeschwindigkeit mitführbar und nach Maßgabe des Abstandes (a) zwischen den Austrittsöffnungen (14) der Fülltrichter (4) distanzierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülltrichter (4) im Vorlauftrum (8) des Kettenförderers (7) dicht an dicht oberhalb der Transportbahn (1) in Transportrichtung geführt sind, daß die von den Fülltrichtern (4) gebildete Bahn und die Transportbahn (1) im Einlaufbereich (E) sowie im Bereich des Abtransportbandes (6) schräg zueinander angeordnet sind, wobei die Fülltrichter (4) bei kontinuierlicher Transportbewegung mit der Austrittsöffnung (14) in die Behälter (2) einführbar sowie schließlich ausführbar sind, daß oberhalb der Transportbahn (1) im Bereich der Füllzone (F) eine Bandwaage (3) als Dosiereinrichtung angeordnet ist, wobei ein kontinuierlicher Produktstrom auf die mit der Transportgeschwindigkeit (v) vorbeigeführten Behälter (2) aufgebbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenförderer (7) eine horizontal um Kehren (9) geführte Kette (10) aufweist, an die die Fülltrichter (4) einseitig angeschlossen sind, und daß die Transportbahn (1) im Einlaufbereich (E) sowie im Bereich des Abtransportbandes (6) um einen Einlauf- sowie Auslaufwinkel (α) schräg angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rücklauftrum (16) des Kettenförderers (7) eine Rüttelvorrichtung (17) angeschlossen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbahn (1) im Bereich der Füllzone (F) als eine mit Unwuchtantrieb ausgebildete Vibrationsstrecke (15) ausgeführt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenförderer (7) eine Abdeckung mit einer die Fülltrichter (4) im Bereich der Füllzone (F) freigebenden Aussparung aufweist.
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