EP3010812B1 - Packmaschine und verfahren - Google Patents

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EP3010812B1
EP3010812B1 EP14736659.5A EP14736659A EP3010812B1 EP 3010812 B1 EP3010812 B1 EP 3010812B1 EP 14736659 A EP14736659 A EP 14736659A EP 3010812 B1 EP3010812 B1 EP 3010812B1
Authority
EP
European Patent Office
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product
filling
open
packaging machine
collecting tank
Prior art date
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Active
Application number
EP14736659.5A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3010812A1 (de
Inventor
Uwe Breulmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haver and Boecker OHG
Original Assignee
Haver and Boecker OHG
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Filing date
Publication date
Application filed by Haver and Boecker OHG filed Critical Haver and Boecker OHG
Publication of EP3010812A1 publication Critical patent/EP3010812A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3010812B1 publication Critical patent/EP3010812B1/de
Active legal-status Critical Current
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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
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/30—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled
    • B65B1/32—Devices or methods for controlling or determining the quantity or quality or the material fed or filled by weighing
    • 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
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/06—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by gravity flow
    • 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
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/28—Controlling escape of air or dust from containers or receptacles during filling
    • 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
    • B65B39/007—Guides or funnels for introducing articles into containers or wrappers

Definitions

  • the present invention relates to a packing machine and a method for filling dusty products such as bulk goods in open sacks.
  • packing machines can be supplied with prefabricated open sacks or the open sacks are produced continuously or discontinuously in the packing machine itself or in an upstream device.
  • Packing machines, in which open sacks are formed from tubular films, are also called Form-Fill-Seal (FFS) systems.
  • FFS Form-Fill-Seal
  • the bulk material to be filled is taken from a product supply and introduced through a filler neck into the open sack which is attached for filling.
  • air escapes from the open bag to be filled, whereby dusty product is also entrained.
  • a suction takes place, wherein the extracted air is supplied to a dust filter.
  • dust filters usually consist of depth filters, in which often multi-layered fiber filters are arranged one above the other. If the bulk material to be filled is changed in such packing machines, then different material accumulates in the depth filter, so that no clean-sorted material is recovered when cleaning the dust filter, but a mixed product, which must be discarded.
  • a disadvantage of such a device is that constantly large amounts of ambient air from the environment of the hopper must be extracted. This requires a high energy requirement. In addition, the equipment required is large, since large amounts of exhaust air must be processed.
  • the packing machine according to the invention is used for filling dusty products such as bulk materials in open sacks by means of at least one filling operation.
  • the packing machine comprises a control device and a weighing device for weight-dependent control of the filling process. It is a product supply and at least one metering z. B. provided for conveying the product. The product passes through a filler neck in the prepared for the filling process or appended offensive bag.
  • the filler neck is connected to a collecting container via at least one such flow connection, that a pressure surge occurring during a filling operation is used for the transfer of at least part of a introduced into the open bag and dusting product comprising displacement air into the sump to in the sump in a filling process out of the open bag displaced and the dusty Take product contained displacement air and calm and deposit a dust content of the displacement air at least partially in the collection container as a deposited product.
  • the packing machine according to the invention has many advantages. A considerable advantage of the packing machine according to the invention is that the expenditure on equipment can be reduced.
  • the displacement air passes in particular passively and preferably substantially without and particularly preferably without any further use of energy into the collecting container, where a substantial part of the dust content in the displacement air settles and settles.
  • the displacement air is transported via the pressure surge generated during the filling process. Characterized in that the bulk material or the product is introduced at high speed into the open sack, there is an overpressure in the form of a pressure surge, the air possibly already present in the open sack together with introduced air and a certain amount of dust relatively quickly and possibly even abruptly repressed. Due to the local overpressure, the escaping displacement air is passively pumped into the collecting space, where the dust content can settle.
  • the sump has a flow opening or channel to the environment.
  • the displacement air entering the collecting container from the open sack can displace the air present there to the outside.
  • a dust filter or the like may be provided at the flow opening to the surroundings.
  • the sump could be formed by at least one upwardly extending tube.
  • the tube could be provided with a controllable closure, which optionally supplies the settled product directly to the open mouth to be filled at a lower engine power or z.
  • the reservoir extends annularly in particular around the upper part of the filler neck completely or partially around.
  • the collecting container is connected to a downstream product conveyor in order to discharge the product deposited in the collecting container by means of the downstream product conveyor.
  • the collecting container is connected to the downstream product conveyor via at least one line.
  • the sump is disposed between the filler neck and a product conveyor.
  • an intermediate container is provided.
  • the metering device preferably conveys the product from the product supply into the intermediate container.
  • the intermediate container is preferably equipped with a controllable closure unit.
  • a filler neck is arranged downstream of the intermediate container.
  • the product received in the intermediate container can in particular be fed in a controlled manner to the filler neck.
  • the or at least one product conveyor is preferably provided to intermittently remove a portion of the deposited product from the sump and, in particular, to recycle it to the sump.
  • the operation of the product conveyor can be intermittent. It is also possible that the product conveyor is operated only as required or when needed. It is preferred that the product conveyor is operated periodically. For example, the product conveyor may be operated after each filling operation or after every second, third or fourth filling operation or any other number of filling operations, in the meantime settling in The product deposited in the collecting container can be returned to the intermediate container or, for example, also to the product supply. It is also possible that the intervals between the operation of the product conveyor are irregular. It is also possible to operate the product conveyor continuously or clocked during a filling.
  • the product deposited in the collecting container is fed to the intermediate container with the product conveyor.
  • At least one sensor is provided on the product conveyor and / or the collecting container, which sensor detects a measure of the amount of deposited product.
  • This sensor can be any sensor.
  • a separate weight sensor or fill level sensor to be provided on the collecting container which emits a signal at least when the product quantity stored there reaches or exceeds a predetermined level.
  • the weighing device is used to determine a measure of the amount of deposited product. This is possible, for example, if the collecting container is also weighed by the weighing device, so that after the filling process has been completed, a new tare weight is determined, from which it is also possible to deduce the deposited quantity.
  • the product conveyor is preferably connected to the intermediate container to supply the deposited product to the intermediate container.
  • the collecting container may in particular be connected directly to the filler neck, so that the flow connection is predominantly or completely formed by a transfer opening between the filler neck and the collecting container.
  • the transfer opening is in any case preferably dimensioned so large that the pressure surge occurring during the filling process ensures sufficient transfer of the displacement air.
  • the flow connection may also include or be formed substantially from a flow channel.
  • a flow channel a ratio of a free and in particular maximum free diameter of the flow channel to a length of the flow channel of greater than 1:20. In particular, this ratio is greater than 1:10 and preferably greater than 1: 5.
  • a flow channel comprises a plurality of subchannels, then a free diameter of the flow channel is understood to be a fluidically equivalent diameter.
  • the aerodynamically equivalent diameter is calculated from the sum of all sub-channels and not just from the diameter of a sub-channel.
  • a ratio of a free cross section of the flow channel to a free cross section of the filler neck is in particular greater than 1: 8 and preferably greater than 1: 6 and particularly preferably greater than 1: 4. If a flow channel comprises a plurality of subchannels, then a free cross section of the flow channel is understood to be a fluidically equivalent cross section. An aerodynamically equivalent cross section is formed or calculated from the sum of all subchannels and not only from the cross section of a subchannel.
  • the collecting container has a calming volume.
  • the ratio of a volume of an offensive bag to be filled to the settling volume is less than 20: 1 and preferably less than 10: 1 and particularly preferably less than 5: 1.
  • the calming volume of the collecting container may be variable in size.
  • a dedusting device is preferably provided.
  • the dedusting device is preferably provided for dedusting in the outer region of the filler neck to dust the ambient air on the outside of the hanging on the filler neck opening bag. This can be sucked through leaks escaping dust to meet the required or desired environmental impact.
  • the filler neck is preferably made telescopic, so that leaks may occur at the junction.
  • the dedusting can considerably be performed weaker than in the prior art, since only a much lower proportion of air must be dedusted, since the pressure surge in the sump can degrade.
  • the venting performance of the dedusting device can be halved, quartered or even reduced to 1/8 or more without sacrificing cleanliness.
  • the filler neck has a central product supply and at least one in particular lateral air discharge.
  • the filler neck is used both for supplying the product and for discharging the air contained in a simple manner.
  • the filler neck is connected on the one hand to the supplied product and on the other hand to the sump.
  • the collecting container is connected to the environment via at least one tube device or a displacement container.
  • the tube device in particular designed as a tube or hose, extends upright.
  • the tube may be vertical, but may also be provided inclined to the vertical.
  • the tube may be formed linear, but may also have bends and / or turns.
  • the tube limits a displacement volume.
  • the displacement volume is at least one-tenth and in particular at least a quarter of the volume of the collecting container, wherein in principle applies: the larger the better.
  • the tube has a displacement volume which substantially corresponds to the volume of an openable bag to be filled.
  • a suitable closure and in particular a filter and preferably a simple filter is provided.
  • Such a filter also avoids that foreign objects, dust or other materials get into the interior of the collecting container from the environment.
  • Such a filter may also be provided as wire mesh or wire mesh or the like.
  • a tube extending upright from the sump has the advantage of providing a displacement volume.
  • dusty air enters the Collecting container, so this dust-containing air displaces the existing air in the displacement volume in the upright extending tube to the outside.
  • this air has no dusty product or at least almost no dusty product, so that the environment remains largely clean. Residual dust particles are retained by the mentioned filter.
  • the dust-containing air in the upright pipe as well as in the collecting tank can calm down so that the dust content contained settles downwards. Due to the upright orientation of the tube, the dust portion falls down and / or slides down the tube.
  • the flow resistance of the filter can be reduced by actively discharging the air to prevent pressure build-up and escape of air through the filling system.
  • control device is in particular configured and designed to control the metering device in dependence on the signals of the weighing device.
  • the filling process is carried out as a gross weighing process or as a net weighing process.
  • the metering is initially operated time-controlled or volumetrically and only then works weight controlled, for example in the fine stream.
  • the weighing device is adapted to weigh a filling system.
  • the filling system comprises at least the filler neck, so that a bag attached thereto is also weighed in order to carry out a filling process in the gross method.
  • the filling system also includes the collecting container, so that the collecting container is weighed with.
  • the first filling operation causes dust-containing product to settle in the collecting container during the filling process and after the end of the filling process, which product is weighed.
  • a new tare weight can be determined and used for the second filling process, so that the second filling process begins Weight accuracy can be significantly increased.
  • an empirical value for correcting the filled quantity can be used for the first filling process.
  • the collecting container is received decoupled from the filler neck.
  • a flexible hose or the like may be provided, which leads to a weight decoupling of the collecting container from the filler neck.
  • a telescopic connection in which two telescopic parts are accommodated in one another and guide the air flow.
  • the weight is determined exactly at each filling in the gross method. Extruded air displaced from the open bag and containing the product will not cause any weight degradation as the product portion in the collection box is picked up separately and not weighed.
  • control device is set up and designed to operate the metering element in a time- or volume-controlled manner.
  • a considerable part of the product to be filled during a filling process can first be collected in the intermediate container.
  • the contents of the intermediate container can be emptied through the filler neck.
  • the controllable closure unit is closed, for example, even before attaching a new offensive bag product can be promoted in the intermediate container, so that the filling process can be accelerated overall. For example, 80% or 90% of the planned total amount can be collected in the intermediate container, so that after opening the controllable closure unit only a fine flow must be passed into the open bag.
  • the exact weight of the pre-filled in the intermediate container product must not be known, since empirical values of the density can be deduced.
  • the intermediate container is firmly connected to the product supply.
  • the Intermediate tank is preferably designed only for receiving a portion of the amount of product to be filled during a filling operation.
  • the product supply can have only 80%, 90% or even 50% of the volume occupied by a ready-filled open sack.
  • the intermediate container is not part of the weighed system or the filling system.
  • the weighing device is adapted to weigh the intermediate container, in particular to perform a filling process in the net method.
  • the weighed system or the filling system practically consist only of the intermediate container.
  • the contents of the intermediate container are emptied through the filler neck into the attached open sack.
  • the deposited product as a whole or a part of the deposited product is conveyed from the collecting container into the intermediate container. This amount is registered by the weighing device, so that an exact amount is weighed again at the next weighing process.
  • the settling product quantity in the intermediate container can also be taken into account in each case.
  • empirical values and, in the case of further filling processes, the previous preceding weight value or an average value can be used.
  • At least one blowing device is provided in order to inflate the opening bag at the beginning of the filling process.
  • air is initially introduced into the open-sack with such a blowing device, which must later be retrieved again, such a method offers considerable advantages, since, for example, drapery on the sack wall can be avoided.
  • drapery on the sack wall can be avoided.
  • Such a drape may result in lighter materials that do not fully deploy the sack and so overall only less dusty Product can be filled into the open bag, so there is a risk that the open bag overflows or can not absorb the entire product quantity. Inflating the offensive bag before starting the filling process helps to avoid such problems.
  • the filler neck is provided telescopically and can be brought into an extended filling position and a retracted removal position.
  • a telescoping filler neck it is possible that the filler neck is retracted to decrease the filled offensive bag, for example, so that no dust-laden air escapes when removing the filled bag.
  • the filler neck is retracted to decrease the filled offensive bag, for example, so that no dust-laden air escapes when removing the filled bag.
  • a small gap is provided between the telescoping parts of a telescoping filling nozzle, through which dust-laden air can escape to the outside.
  • a dedusting device is preferably provided on the filler neck in such embodiments.
  • the capacity of such dedusting can be considerably smaller than in conventional systems, since only a relatively small air flow with a low dust load must be dedusted. The dust content contained here can be discarded because it is only a small mass fraction.
  • there is a post-treatment of the discharged air flow In principle, however, such a post-treatment is generally worthwhile only if processing takes place simultaneously for several filling nozzles.
  • At least one compression device is provided.
  • a compacting device can act on the bag during the filling process and / or after the end of the filling process in order to compact the bottled product present therein.
  • a compression device is designed as a floor vibrator, which can be moved from below to the open bag.
  • the Bodenrüttler can be temporarily introduced from below during a filling process to the Offensack to the to compact already bottled material.
  • the bottom vibrator is brought to the open bag only after the end of the filling process or during the entire filling process, for example when filling in the net process.
  • a vacuum lance or vibrating bottle or the like from above through the filler neck dips into a trailing open bag to compact the product present there.
  • the inventive method is used for filling dusty and especially slightly dusty products such as bulk materials in open-mouth bags. For example, it may be used to fill maltodextrin and other dust-prone foods or other products where product purity is desired.
  • the filling takes place by means of a filling process on a packaging machine.
  • the filling process is controlled by weight with a control device and a weighing device. With at least one metering product is metered controlled from a product supply product and z. B. promoted.
  • the product passes through a filler neck in the attached open bag.
  • the pressure surge occurring during a filling process is used to guide and calm the displacement air contained in the open sack via a flow connection from the filler neck to a sump, so that the dust content of the displacement air settles at least partially in the sump as a deposited product .
  • the method according to the invention also has many advantages, since it allows a simple way of effective filling and reuse of the deposited product.
  • the deposited product is removed intermittently.
  • the filling process can be carried out according to the gross method or the net method. In all embodiments, a portion of the amount to be filled could first be filled into an intermediate container.
  • FIG. 1 is a highly schematic side view of a packaging machine 1 according to the invention shown, which has a frame 40.
  • the packing machine 1 is used to fill open-top open sacks 3 with dusty products 2 or a dusting bulk material.
  • the packaging machine 1 can be supplied prefabricated open sacks 3. It is also possible and preferred that the packing machine 1 is designed as a so-called FFS system and generates in an integrated or upstream device open sacks 3 from a continuous tubular film web or from a flat film web.
  • the direct production of the open sacks 3 on the packaging machine 1 has the advantage that in each case an optimal length of the open sacks 3 can be generated, which can be adjusted even during operation.
  • An open bag 3 to be filled is attached to the filler neck 11 of the packing machine 1 before the filling process starts.
  • a Control device 4 is used to control the filling process and the operation of the packaging machine. 1
  • a product supply 5 or a silo is provided, which here stores a larger amount of product 2 to be filled.
  • the product quantity in the product supply 5 here suffices for the filling of a plurality of open sacks 3.
  • the product supply 5 is followed by at least one dosing device 6, which conveys product 2 away from the product supply 5 and conveys it here to the intermediate container 7.
  • two metering members 6 are provided, both of which are each formed here as a screw conveyor.
  • One of the metering 6 is used for the coarse flow, while the other and here in the drawing behind and therefore not visible second metering 6 is used to promote the fine flow.
  • the metering member 6 and the metering 6 here the intermediate container 7 is connected downstream, which serves to receive a portion 9 of the amount to be filled 10 here.
  • the volume of the intermediate container 7 and the used volume of the intermediate container 7 is so dimensioned that it is smaller than the volume of a filled in an open bag 3 amount 10.
  • In the intermediate container is here z. B. promoted the coarse flow rate.
  • the intermediate container 7 has at the lower end to a closure unit 8, which is controllable by the control device 4.
  • a closure flap can be used there.
  • the intermediate container 7 of the filler neck 11 is arranged downstream, which is telescopic here to allow lowering into the filling position and lifting in the removal position.
  • the filler neck 11 is part of the weighed system or the filling system 13, so that the appended to the filler neck 11 bag 3 is weighed in a weighing operation with the weighing device 12.
  • a filling process according to the gross method is made possible in which, after deduction of the known weights of the filling nozzle and the other components of the filling system, the previously filled weight of the product 2 remains in the open-mouth bag 3 as a measurement result. This allows accurate control of the weight being filled.
  • FIG. 1 the filler neck 11 is shown in the filling position 20, in which the filler neck 11 is inserted from above into the open offense bag 3.
  • the filler neck 11 leads the product 2 brought up from above down into the open sack 3.
  • the filler neck 11 in addition to the central product supply lateral air discharge lines 19 through which the displaced during the filling process from the open bag 3 via the flow connection 21 air or displacement air in the settling volume 15 and the displacement volume 27 is derived.
  • the collecting container 14 is positioned here by means of a flexible hose as a flow channel 33 weight-decoupled from the filler neck 11.
  • the flow connection 21 with the flow channel 33 is dimensioned such that the displacement air from the bag 3 passively occurring through the pressure surge occurring during the filling process is automatically transferred to the collection container 14. This means that the flow resistance is so low that a passive transmission and transfer of the displacement air is ensured in the sump 14.
  • the dimensions of the flow connection 21 are selected such that the flow resistance is passively overcome by the pressure surge occurring during the filling of the product into the open sack. An active promotion is not necessary. This saves a lot of energy.
  • the cross section of the flow channel 33 is preferably greater than 1/4 and in particular greater than half the cross section of the filler neck 11.
  • the cross section of the flow channel 33 is particularly preferably about as large as a cross section of the filler neck and may also be larger.
  • a width 21a of the flow connection is about as large as a width 11a of the filler neck.
  • the width 21a is preferably greater than 1/4 of the width 11a of the filler neck.
  • the width 21a of the flow connection is between about 1/2 of the width of the central product inlet 18a and the width 11a of the filler neck and 2 times the width of the central product inlet 18a or the width 11a of the filler neck.
  • the flow channel 33 is made as short as possible to minimize flow losses.
  • the specified dimensions ensure a reliable and passive promotion of the displacement air in the sump. As a result, a large part of the entrained in the displacement bulk material can be recovered sorted and continue to be used. In addition, the energy required for dedusting decreases.
  • the flow channel 33 preferably drops steeply from the separation opening in the direction of the collecting container 14 in order to reduce the accumulation of product in the flow channel or to discharge it into the collecting container 14.
  • the intermediate container 7 is weighed separately. Then can be used for the flow connection 21 as a flow channel 33, a rigid tube or a flexible hose, since a weight decoupling at this point is no longer required.
  • the collection container 14 is shown here only schematically by its size and has a calming volume 15 for the displaced from the openable bag 3 to be filled air volume.
  • the collecting container 14 at the lower end has a controllable closure 23, which can be opened automatically or manually if necessary. But it is also possible that the collecting container 14 is formed open at the bottom, so that the collecting container 14 opens into the line 34 without further closure.
  • the deposited product collects.
  • the deposited product 16 may be drained from the sump 14 as needed or at regular intervals.
  • a product conveyor 17 serves to derive the deposited product 16, a product conveyor 17.
  • the product conveyor 17 may be designed basically arbitrary. For example, it is possible that in the conduit 34, for example, a flexible screw is arranged, which directs the deposited product 16 through the line 34 up here and finally back into the intermediate container 7. However, any other type of product conveyor is also possible.
  • the product conveyor 17 is not operated continuously, but preferably at periodic or irregular intervals.
  • a sensor may be provided which detects a measure of the amount of deposited product and when exceeding a predetermined value of the control device 4 is a signal, so that the control device 4 ensures that a part or the entire deposited product 16 is conveyed away.
  • the collecting container 14 is connected via a pipe 25 with the environment 26 in connection. Within the tube 25, a displacement volume 27 is present. The displacement volume 27 is displaced out of the tube 25 to the outside into the environment when the air displaced from the open bag 3 passes into the collecting container 14. Since the air in the displacement volume 27 has time to settle, the dusty product settles there and is collected on the bottom of the collection container 14.
  • the settling volume 15 and / or the displacement volume 27 can be made variable in size as a function of the bag volumes to be filled and / or the floating behavior of the dusting product.
  • a filter 28 may be provided at the end of the tube 25.
  • a sensor 37 may be present for the level of the product 2 filled there. This allows a volume-controlled pre-filling of the intermediate container 7 for the coarse flow.
  • the respective product drop height is relatively low, so that only a small amount of air is added to the product 2. This ensures a faster filling process.
  • the compression device 30 which is embodied here as Bodenrüttler 31, be brought from below to the sack bottom to compress there existing in the open-mouth bag 3 2.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section of the filler neck, for example, in the packaging machine 1 after FIG. 1 is used.
  • an open bag 3 is shown attached.
  • the product stream 36 reaches down into the open sack 3.
  • the introduction of the product stream 36 takes place in a central section or along the central product feed 18.
  • air discharges 19 are provided laterally here, through which the air displaced upwardly from the open sack is discharged.
  • an open-mouth bag is received with its open-topped end close to the filler neck 11 in order to avoid the escape of dust-laden air to the outside.
  • the deduced dust-containing air is guided in the lateral air discharges 19 and introduced into the collecting container 14. From the open bag 3 exiting air 35 is indicated by an arrow.
  • shutter flaps 29 are located, which allow at least one trickle-tight closure of the filler neck 11 to ensure after the end of the filling process a sack change without contamination of the packing machine by Rieselgut.
  • Fig. 2 For example, dimensions 11a, 18a, and 21a are shown relative to one another in this preferred embodiment.
  • the width 21a of the flow connection is here slightly larger than the width 11a of the filler neck, which is greater than the width 18a. Due to the generous dimensions of the dimensions and cross sections, an efficient passive promotion of the displacement air is achieved.
  • FIG. 3 shows another embodiment of a cross section of the filler neck 11 for the packaging machine 1 according to FIG. 1 ,
  • the filler neck 11 is firmly connected to the sump 14, so that in addition to the filler neck 11 and the sump 14 is part of the filling system 13 and the weighed system.
  • This settling product quantity 16 can in principle lead to a systematic measurement error or weight error of the filled open sacks, if it has not previously been considered. Therefore, in the case of a first filling process, an empirical value for the expected settling product quantity 16 is set, and in the case of the following filling operations, the measured values which result after the acceptance of a filled open bag 3 are used.
  • the deposited product 16 can be determined and in the following filling process, a corresponding amount more is filled in the open bag 3 after zeroing.
  • FIG. 3 the telescopic filler neck 11 can be seen. Between the telescoping parts of the filler neck, a gap 39 can be seen, which is shown here greatly simplified.
  • dedusting 22 is provided there. For the dedusting only relatively little air is sucked off, so that the dedusting can be made considerably smaller than in the prior art.
  • the displaced from the open-mouth bag 3 during the filling and dust-laden air is introduced via the lateral air discharge lines 19 along the air flow 35 via the flow connection 21 into the collecting container 14.
  • the collecting container 14 is connected to the environment 26 via a pipe 25 and a filter 28 at the end of the pipe 25.
  • the width 21a of the flow connection preferably corresponds to the contact surface between the filler neck 11 and the collecting container 14.
  • the filler neck 11 has a width 11a which is greater than the width 18a, which in turn is greater than the width 21a of the flow connection.
  • the width 21a of the flow connection is here greater than 1/4 or even 1/2 of the width of the filler neck 11a. The same applies to the flow cross sections, so that the flow cross section of the flow connection is greater than 1/5 and preferably greater than 1/3 or 1/2 of the flow cross section of the filler neck 11.
  • a calming volume 15 is present in the sump 14.
  • the settled product 16 can be discharged through a connected line. If necessary, a controllable closure 23 is provided at the bottom of the collection container 14.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a filler neck 11 for a packing machine FIG. 1 ,
  • the filler neck is weighed together with an attached bag 3 in gross procedures.
  • a weighing device is also provided as a sensor 38 on the collecting container 14.
  • the weight sensor 38 detects the weight of the collecting container 14, so that the amount of the deposited product 16 can be detected.
  • a flexible hose is provided as a flow channel 33 between the filler neck 11 and the collecting container 14.
  • the flexible hose may extend over the entire length or only a portion. Again, the conditions mentioned for the dimensions and flow cross sections apply.
  • a tube 25 with a displacement volume 27 can be provided on the collecting container 14.
  • the end is again provided with a filter 28. If the sump 14 is sized large enough, it may be possible to dispense with the tube 25.
  • a vacuum lance 32 is shown as a compression device 30, which can dip during the filling process or after the end of the filling process from above into the open bag 3 to vent the interior of the open bag 3.
  • FIG. 5 shows an approximately to scale side view of an embodiment of a packaging machine 1 according to the invention, in which above the frame 40, a product supply 5 is provided, which is followed by a metering 6.
  • the metering 6 promotes the product in an intermediate container 7, from which the product. 2 is passed through the filler neck 11 in an attached bag 3 on.
  • a collecting container 14 serves to calm the displaced from the bag 3 during the filling air, which passes through the flow connection 21 into the collecting container 14. In the collecting container 14, the containing product settles at the bottom of the collecting container.
  • the volume of the collecting container 14 including the volume of the flow channel and the displacement volume is preferably greater than 1/10 and in particular greater than 1/6 or 1/4 of the volume 3a of the offset sack 3.
  • the ratio can also be 1: 2 or greater.
  • the volume can also be greater than the volume 3a of the open sack.
  • the settled product 16 is conveyed through the product conveyor 17 as required and here again fed to the collecting container 7.
  • the intermediate container 7 is weighed separately with a weighing device 12 ', so that a filling in the net method is made possible.
  • the quantity 10 to be filled is first of all weight-collected in the intermediate container 7 and then introduced into the open-mouth bag 3.
  • the invention has considerable advantages. Due to the fact that the air displaced out of the open sack 3 during the filling in a collection container 14 is passed, which has a calming volume 15 and is preferably connected via a pipe 25 with a displacement volume 27 with the environment 26, the most essential part of the product contained in the discharged air can be recovered sorted. Sufficient time is available in the collecting container 14, so that the dust content contained in the air settles out and can be discharged as a settled product 16. Depending on the size of the collecting container 14 and the receiving capacity of settled product 16, the emptying or the removal of the settled product 16 after each filling or at certain time intervals or the like can take place. Preference is given to a product return after each filling process, when it comes to a homogeneous particle size distribution in the bags.
  • the invention does not require a large-scale dedusting system, which has to process the entire air displaced from the open bag 3.
  • a dedusting system can be used with significantly smaller capacity, for example, to dedust the gap on a telescopic filler neck. As a result, less than half or even less than a quarter of the dedusting capacity of conventional packaging machines is generally required.
  • the product 16 deposited in the collecting container can be reused in a pure type and is refilled here during the next filling process. This means that even with a product change only relatively small cleaning work is necessary.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packmaschine und ein Verfahren zum Füllen von staubenden Produkten wie Schüttgütern in Offensäcke. Derartigen Packmaschinen können vorgefertigte offene Säcke zugeführt werden oder es werden die Offensäcke in der Packmaschine selbst oder in einer vorgelagerten Einrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt. Packmaschinen, bei denen Offensäcke aus Schlauchfolien gebildet werden, werden auch Form-Fill-Seal-Anlagen (FFS-Anlagen) genannt.
  • Generell wird bei Packmaschinen zum Füllen von Schüttgütern in Offensäcken das abzufüllende Schüttgut einem Produktvorrat entnommen und durch einen Füllstutzen in den zum Füllen angehängten Offensack eingeleitet. Bei dem Füllvorgang entweicht Luft aus dem zu füllenden Offensack, wobei auch staubendes Produkt mitgerissen wird. Um eine Verschmutzung der Umgebung zu vermeiden, erfolgt deshalb eine Absaugung, wobei die abgesaugte Luft einem Staubfilter zugeführt wird. Solche Staubfilter bestehen meist aus Tiefenfiltern, bei denen häufig mehrlagig Faserfilter übereinander angeordnet sind. Wird bei solchen Packmaschinen das abzufüllende Schüttgut gewechselt, so sammelt sich in dem Tiefenfilter unterschiedliches Material an, sodass bei einer Abreinigung des Staubfilters kein sortenreines Material zurückgewonnen wird, sondern ein vermischtes Produkt, welches verworfen werden muss.
  • Um bei Packmaschinen den abgesaugten Schüttgutanteil wenigstens teilweise wieder verwenden zu können, ist mit der EP 1 368 231 B1 eine Absackanlage zur Abfüllung von staubförmigen Schüttgütern in aus Schlauchfolie gebildeten Säcken bekannt geworden, bei der aus der Umgebung des Fülltrichters abgesaugte Luft zunächst durch eine Saugleitung transportiert und einem Abscheider zugeführt wird. Der Abscheider weist einen Zyklon auf. Das mit dem Abscheider abgeschiedene Produkt wird wieder dem Produktbehälter zugeführt. Die abgesaugte Luft wird dem Staubfilter zugeführt. Die Belastung des Staubfilters wird reduziert und der Materialverbrauch gesenkt.
  • Nachteilig an einer derartigen Vorrichtung ist aber, dass ständig große Mengen an Umgebungsluft aus der Umgebung des Fülltrichters abgesaugt werden müssen. Dadurch wird ein hoher Energiebedarf benötigt. Außerdem ist der apparative Aufwand groß, da große Mengen an Abluft verarbeitet werden müssen.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effiziente Packmaschine und ein effizientes Verfahren zum Füllen von staubenden Produkten in Offensäcke zur Verfügung zu stellen, wobei ein geringerer Aufwand erforderlich ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
  • Die erfindungsgemäße Packmaschine dient zum Füllen von staubenden Produkten wie Schüttgütern in Offensäcke mittels wenigstens eines Füllvorgangs. Die Packmaschine umfasst eine Steuereinrichtung und eine Wägeeinrichtung zur gewichtsabhängigen Steuerung des Füllvorgangs. Es ist ein Produktvorrat und wenigstens ein Dosierorgan z. B. zum Fördern des Produkts vorgesehen. Das Produkt gelangt durch einen Füllstutzen in den für den Füllvorgang vorbereiteten bzw. angehängten Offensack. Dabei ist der Füllstutzen mit einem Sammelbehälter über wenigstens eine derartige Strömungsverbindung verbunden, dass ein bei einem Füllvorgang auftretender Druckstoß zur Überleitung von wenigstens einem Teil einer in den Offensack eingebrachten und staubendes Produkt umfassenden Verdrängungsluft in den Sammelbehälter genutzt wird, um in dem Sammelbehälter bei einem Füllvorgang aus dem Offensack verdrängte und das staubende Produkt enthaltene Verdrängungsluft aufzunehmen und zu beruhigen und einen Staubanteil der Verdrängungsluft wenigstens teilweise in den Sammelbehälter als abgelagertes Produkt abzulagern. Die erfindungsgemäße Packmaschine hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Packmaschine besteht darin, dass der apparative Aufwand verringert werden kann. Gegebenenfalls ist gar keine Entstaubung nötig, da die aus dem Offensack bei dem Füllvorgang verdrängte Luft in einen Sammelbehälter strömt, wo sich die Verdrängungsluft beruhigen kann, sodass sich der Staubanteil bzw. das staubförmig mitgerissene Produkt in dem Sammelbehälter ablagern kann. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ohne besonderen apparativen Aufwand eine Rückgewinnung des mitgerissenen staubenden Produkts ermöglicht. Der Sammelbehälter kann bei Bedarf entleert werden, um eine Rückgewinnung des staubenden Produkts zu ermöglichen.
  • Die Verdrängungsluft gelangt insbesondere passiv und vorzugsweise im Wesentlichen ohne und besonders bevorzugt ohne jeglichen weiteren Energieeinsatz in den Sammelbehälter, wo sich ein wesentlicher Teil des Staubanteils in der Verdrängungsluft beruhigt und ablagert. Die Verdrängungsluft wird dabei über den bei dem Füllvorgang entstehenden Druckstoß transportiert. Dadurch, dass das Schüttgut bzw. das Produkt mit hoher Geschwindigkeit in den Offensack eingebracht wird, entsteht dort ein Überdruck in Form eines Druckstoßes, der die in dem Offensack schon gegebenenfalls vorhandene Luft zusammen mit eingebrachter Luft und einem gewissen Staubanteil relativ schnell und gegebenenfalls sogar schlagartig verdrängt. Die entweichende Verdrängungsluft wird durch den lokalen Überdruck bedingt passiv in den Sammelraum hinein gefördert, wo sich der Staubanteil absetzen kann.
  • Vorzugsweise weist der Sammelbehälter eine Strömungsöffnung oder einen Kanal zur Umgebung auf. Dadurch kann die aus dem Offensack in den Sammelbehälter eintretende Verdrängungsluft die dort vorhandene Luft nach außen verdrängen. Um evtl. vorhandene Staubpartikel zurück zu halten, kann an der Strömungsöffnung zur Umgebung hin ein Staubfilter oder dergleichen vorgesehen sein.
  • In einer einfachen Ausgestaltung könnte der Sammelbehälter durch wenigstens ein sich nach oben erstreckendes Rohr gebildet werden. Das Rohr könnte mit einem steuerbaren Verschluss versehen werden, welcher wahlweise bei geringerer Maschinenleistung das abgesetzte Produkt direkt dem zu füllenden Offensack zuführt oder aber z. B. dem nächsten zu füllenden Offensack. Möglich ist es auch, dass sich der Sammelbehälter ringförmig um insbesondere den oberen Teil des Füllstutzens ganz oder teilweise herum erstreckt.
  • Besonders bevorzugt ist der Sammelbehälter mit einem nachgeschalteten Produktförderer verbunden, um das in dem Sammelbehälter abgelagerte Produkt mittels des nachgeschalteten Produktförderers abzuführen. Insbesondere ist der Sammelbehälter mit dem nachgeschalteten Produktförderer über wenigstens eine Leitung verbunden. Vorzugsweise ist der Sammelbehälter zwischen dem Füllstutzen und einem Produktförderer angeordnet.
  • In bevorzugten Weiterbildungen ist ein Zwischenbehälter vorgesehen. Vorzugsweise fördert das Dosierorgan das Produkt aus dem Produktvorrat in den Zwischenbehälter. Der Zwischenbehälter ist vorzugsweise mit einer steuerbaren Verschlusseinheit ausgerüstet. Vorzugsweise ist dem Zwischenbehälter ein Füllstutzen nachgeordnet.
  • Durch Öffnen der Verschlusseinheit kann das in dem Zwischenbehälter aufgenommene Produkt insbesondere gesteuert dem Füllstutzen zugeleitet werden.
  • Der oder wenigstens ein Produktförderer ist vorzugsweise vorgesehen, um intermittierend einen Teil des abgelagerten Produkts aus dem Sammelbehälter abzuführen und insbesondere dem Zwischenbehälter wieder zuzuführen. Der Betrieb des Produktförderers kann intermittierend erfolgen. Möglich ist es auch, dass der Produktförderer nur wahlweise oder bei Bedarf betrieben wird. Bevorzugt ist es, dass der Produktförderer periodisch betrieben wird. Beispielsweise kann der Produktförderer nach jedem Füllvorgang oder nach jedem zweiten, dritten oder vierten Füllvorgang oder einer sonstigen Anzahl an Füllvorgängen betrieben werden, um das zwischenzeitlich sich in dem Sammelbehälter abgelagerte Produkt dem Zwischenbehälter oder beispielsweise auch dem Produktvorrat zurückzuführen. Möglich ist es auch, dass die Abstände zwischen dem Betrieb des Produktförderers unregelmäßig sind. Möglich ist es auch, den Produktförderer kontinuierlich oder getaktet während einer Füllung zu betreiben.
  • Insbesondere wird mit dem Produktförderer das sich in dem Sammelbehälter abgelagerte Produkt dem Zwischenbehälter zugeführt.
  • In bevorzugten Weiterbildungen ist an dem Produktförderer und/oder dem Sammelbehälter wenigstens ein Sensor vorgesehen, welcher Sensor ein Maß für die Menge des abgelagerten Produkts erfasst. Dieser Sensor kann ein beliebiger Sensor sein. Beispielsweise ist es möglich, dass an dem Sammelbehälter ein separater Gewichtssensor oder Füllstandsensor vorgesehen ist, der wenigstens dann ein Signal ausgibt, wenn die dort abgelagerte Produktmenge ein vorbestimmtes Maß erreicht oder überschreitet. Möglich ist es aber auch, dass die Wägeeinrichtung zur Ermittlung eines Maßes für die Menge des abgelagerten Produktes herangezogen wird. Das ist beispielsweise möglich, wenn der Sammelbehälter von der Wägeeinrichtung mitgewogen wird, sodass nach beendetem Füllvorgang ein neues Taragewicht ermittelt wird, aus dem auch auf die abgelagerte Menge zurückgeschlossen werden kann.
  • Der Produktförderer ist vorzugsweise mit dem Zwischenbehälter verbunden, um das abgelagerte Produkt dem Zwischenbehälter zuzuführen.
  • Der Sammelbehälter kann insbesondere unmittelbar mit dem Füllstutzen verbunden sein, sodass die Strömungsverbindung überwiegend oder vollständig durch eine Übertrittsöffnung zwischen dem Füllstutzen und dem Sammelbehälter gebildet wird. Die Übertrittsöffnung ist jedenfalls vorzugsweise so groß dimensioniert, dass der beim Füllvorgang auftretende Druckstoß für einen ausreichenden Übertritt der Verdrängungsluft sorgt.
  • Die Strömungsverbindung kann auch einen Strömungskanal umfassen oder im Wesentlichen daraus gebildet werden. Vorzugsweise weist ein Strömungskanal ein Verhältnis aus einem freien und insbesondere maximalen freien Durchmesser des Strömungskanals zu einer Länge des Strömungskanals von größer als 1:20 auf. Insbesondere ist dieses Verhältnis größer als 1:10 und vorzugsweise größer als 1:5. Wenn ein Strömungskanal mehrere Teilkanäle umfasst, so wird unter einem freien Durchmesser des Strömungskanals ein strömungstechnisch äquivalenter Durchmesser verstanden. Der strömungstechnisch äquivalente Durchmesser wird aus der Summe aller Teilkanäle berechnet und nicht nur aus dem Durchmesser eines Teilkanals.
  • Wenn die Strömungsverbindung durch einen Strömungskanal gebildet wird, ist ein Verhältnis eines freien Querschnitts des Strömungskanals zu einem freien Querschnitt des Füllstutzens insbesondere größer als 1:8 und vorzugsweise größer als 1:6 und besonders bevorzugt größer als 1:4. Wenn ein Strömungskanal mehrere Teilkanäle umfasst, so wird unter einem freien Querschnitt des Strömungskanals ein strömungstechnisch äquivalenter Querschnitt verstanden. Ein strömungstechnisch äquivalenter Querschnitt wird aus der Summe aller Teilkanäle gebildet bzw. berechnet und nicht nur aus dem Querschnitt eines Teilkanals.
  • Der Sammelbehälter weist ein Beruhigungsvolumen auf. Besonders bevorzugt ist das Verhältnis eines Volumens eines zu füllenden Offensacks zu dem Beruhigungsvolumen kleiner als 20:1 und vorzugsweise kleiner als 10:1 und besonders bevorzugt kleiner als 5:1. Das Beruhigungsvolumen des Sammelbehälters kann größenveränderbar sein.
  • In allen Ausgestaltungen ist vorzugsweise eine Entstaubungseinrichtung vorgesehen. Die Entstaubungseinrichtung ist vorzugsweise zur Entstaubung in dem Außenbereich des Füllstutzens vorgesehen, um an der Außenseite des an dem Füllstutzen hängenden Offensacks die Umgebungsluft zu entstauben. Dadurch kann durch Undichtigkeiten austretender Staub abgesaugt werden, um die erforderlichen oder gewünschten Umweltbelastungen einzuhalten. Beispielsweise ist der Füllstutzen vorzugsweise teleskopierbar ausgeführt, sodass an der Verbindungsstelle Undichtigkeiten auftreten können. Jedenfalls kann die Entstaubungseinrichtung erheblich schwächer ausgeführt werden als im Stand der Technik, da nur ein viel geringerer Luftanteil entstaubt werden muss, da sich der Druckstoß im Sammelbehälter abbauen kann. Die Entlüftungsleistung der Entstaubungseinrichtung kann ohne Einbußen bei der Sauberkeit durch die Erfindung insbesondere halbiert, geviertelt oder sogar auf 1/8 oder mehr reduziert werden.
  • In bevorzugten Weiterbildungen weist der Füllstutzen eine zentrale Produktzufuhr und wenigstens eine insbesondere seitliche Luftableitung auf. Durch eine solche Ausgestaltung wird auf einfache Art und Weise der Füllstutzen sowohl zur Zuleitung des Produkts als auch zur Ableitung der enthaltenen Luft verwendet. Dabei wird der Füllstutzen einerseits mit dem zuzuführenden Produkt und andererseits mit dem Sammelbehälter verbunden.
  • In besonders bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung ist der Sammelbehälter über wenigstens eine Rohreinrichtung oder einen Verdrängungsbehälter mit der Umgebung verbunden. Insbesondere erstreckt sich die insbesondere als Rohr oder Schlauch ausgeführte Rohreinrichtung aufrecht. Das Rohr kann senkrecht stehen, kann aber auch geneigt zur Senkrechten vorgesehen sein. Das Rohr kann linear ausgebildet sein, kann aber auch Biegungen und/oder Wendungen aufweisen. Das Rohr begrenzt ein Verdrängungsvolumen. Vorzugsweise beträgt das Verdrängungsvolumen wenigstens ein Zehntel und insbesondere wenigstens ein Viertel des Volumens des Sammelbehälters, wobei grundsätzlich gilt: je größer je besser. Es ist möglich, dass das Rohr ein Verdrängungsvolumen aufweist, das im Wesentlichen dem Volumen eines zu füllenden Offensacks entspricht. Am Abschluss zur Umgebung des Rohrs ist ein geeigneter Verschluss und insbesondere ein Filter und vorzugsweise ein einfacher Filter vorgesehen. Ein solcher Filter vermeidet auch, dass aus der Umgebung Fremdkörper, Staub oder sonstiger Materialien in das Innere des Sammelbehälters gelangen. Ein solcher Filter kann auch als Drahtgewebe oder Drahtgeflecht oder dergleichen vorgesehen sein.
  • Ein sich von dem Sammelbehälter aufrecht erstreckendes Rohr bietet den Vorteil, dass es ein Verdrängungsvolumen zur Verfügung stellt. Gelangt während des Füllvorgangs staubhaltige Luft in den Sammelbehälter, so verdrängt diese staubhaltige Luft die vorhandene Luft in dem Verdrängungsvolumen in dem sich aufrecht erstreckenden Rohr nach außen. Diese Luft weist aber kein staubhaltiges Produkt oder wenigstens nahezu kein staubhaltiges Produkt auf, sodass die Umgebung weitestgehend sauber bleibt. Reststaubanteile werden durch das erwähnte Filter zurückgehalten. In der Zwischenzeit zwischen zwei Füllvorgängen kann sich die in dem aufrecht vorgesehenen Rohr sowie im Sammelbehälter befindende staubhaltige Luft beruhigen, sodass sich der enthaltene Staubanteil nach unten absetzt. Durch die aufrechte Ausrichtung des Rohrs fällt der Staubanteil nach unten und/oder gleitet an dem Rohr nach unten hinab. Der Durchströmwiderstand des Filters kann durch eine aktive Ableitung der Luft verringert werden, um einen Druckaufbau und ein Entweichen der Luft über das Füllsystem zu vermeiden.
  • In allen Ausgestaltungen ist die Steuereinrichtung insbesondere dazu eingerichtet und ausgebildet, das Dosierorgan in Abhängigkeit von den Signalen der Wägeeinrichtung zu steuern. Je nach Ausgestaltung ist es möglich, den Füllvorgang als Bruttowiegeverfahren oder als Nettowiegeverfahren zu führen. In beiden Fällen ist es möglich, dass das Dosierorgan zunächst zeitgesteuert oder volumetrisch betrieben wird und erst anschließend gewichtsgesteuert arbeitet, beispielsweise im Feinstrom.
  • Vorzugsweise ist die Wägeeinrichtung dazu eingerichtet, ein Füllsystem zu wiegen. Das Füllsystem umfasst dabei wenigstens den Füllstutzen, sodass ein daran angehängter Sack mitgewogen wird, um einen Füllvorgang im Bruttoverfahren zu führen. Eine solche Ausgestaltung bietet erhebliche Vorteile, da direkt das in den Offensack gefüllte Produkt gewogen wird, sodass eine genaue Gewichtssteuerung ermöglicht wird. Dabei ist es möglich, dass das Füllsystem auch den Sammelbehälter umfasst, sodass der Sammelbehälter mit gewogen wird. Bei einer solchen Ausgestaltung führt der erste Füllvorgang dazu, dass sich während des Füllvorgangs und nach Ende des Füllvorgangs in dem Sammelbehälter staubhaltiges Produkt absetzt, welches mit gewogen wird. Daraufhin kann für den zweiten Füllvorgang ein neues Taragewicht ermittelt und verwendet werden, sodass ab dem zweiten Füllvorgang die Gewichtsgenauigkeit erheblich gesteigert werden kann. Für den ersten Füllvorgang kann ein Erfahrungswert zur Korrektur der abgefüllten Menge verwendet werden.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen ist der Sammelbehälter von dem Füllstutzen entkoppelt aufgenommen. Beispielsweise kann zwischen dem Sammelbehälter und dem Füllstutzen ein flexibler Schlauch oder dergleichen vorgesehen sein, der zu einer Gewichtsentkopplung des Sammelbehälters von dem Füllstutzen führt. Möglich ist auch eine Teleskopverbindung, bei der zwei teleskopartige Teile ineinander aufgenommen sind und den Luftstrom führen. Bei einer solchen Ausgestaltung wird bei jedem Füllvorgang im Bruttoverfahren das Gewicht exakt ermittelt. Aus dem Offensack verdrängte und das Produkt enthaltende Luft führt zu keinerlei Gewichtsbeeinträchtigung, da der Produktanteil in dem Sammelbehälter separat aufgenommen und nicht mitgewogen wird.
  • In bevorzugten Weiterbildungen ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet und ausgelegt, das Dosierorgan zeit- oder volumengesteuert zu betreiben. Dadurch kann ein erheblicher Teil des bei einem Füllvorgang abzufüllenden Produkts zunächst in dem Zwischenbehälter gesammelt werden. Durch Öffnen einer steuerbaren Verschlusseinheit an dem Zwischenbehälter kann der Inhalt des Zwischenbehälters durch den Füllstutzen entleert werden. Solange die steuerbare Verschlusseinheit verschlossen ist, kann auch beispielsweise schon vor dem Anhängen eines neuen Offensacks Produkt in den Zwischenbehälter gefördert werden, sodass der Füllvorgang insgesamt beschleunigt werden kann. Beispielsweise können 80 % oder 90 % der vorgesehenen Gesamtmenge in dem Zwischenbehälter gesammelt werden, sodass nach dem Öffnen der steuerbaren Verschlusseinheit nur noch ein Feinstrom in den Offensack geleitet werden muss.
  • Dazu muss das exakte Gewicht des in den Zwischenbehälter vorab eingefüllten Produkts nicht bekannt sein, da auf Erfahrungswerte der Dichte zurückgeschlossen werden kann.
  • In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass der Zwischenbehälter fest mit dem Produktvorrat verbunden ist. Der Zwischenbehälter ist vorzugsweise nur zur Aufnahme eines Teils der Menge des während eines Füllvorgangs abzufüllenden Produkts ausgebildet. Beispielsweise kann der Produktvorrat nur 80 %, 90 % oder auch 50 % des Volumens aufweisen, welches ein fertig gefüllter Offensack einnimmt. Insbesondere ist der Zwischenbehälter nicht Teil des gewogenen Systems bzw. des Füllsystems.
  • Es ist aber auch möglich und bevorzugt, dass die Wägeeinrichtung dazu eingerichtet ist, den Zwischenbehälter zu wiegen, um insbesondere einen Füllvorgang im Nettoverfahren durchzuführen. Bei dieser Ausgestaltung kann das gewogene System bzw. das Füllsystem praktisch nur aus dem Zwischenbehälter bestehen. Bei einer solchen Ausgestaltung wird zunächst die komplette vorgesehene Menge des Produkts in den Zwischenbehälter gefördert. Anschließend wird nach Öffnung der steuerbaren Verschlusseinheit der Inhalt des Zwischenbehälters durch den Füllstutzen in den angehängten Offensack entleert.
  • Bei einer solchen Ausgestaltung wird nach dem Ende des Füllgangs das abgelagerte Produkt insgesamt oder ein Teil des abgelagerten Produkts aus dem Sammelbehälter in den Zwischenbehälter gefördert. Diese Menge wird durch die Wägeeinrichtung registriert, sodass beim nächsten Wiegevorgang wieder eine exakte Menge abgewogen wird. Bei dem Wiegevorgang nach dem Nettoverfahren kann auch jeweils die sich absetzende Produktmenge in dem Zwischenbehälter berücksichtigt werden. Bei einem ersten Füllvorgang kann auf Erfahrungswerte und bei weiteren Füllvorgängen auf den jeweils vorangegangenen Gewichtswert oder einen Durchschnittswert zurückgegriffen werden.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens eine Blaseinrichtung vorgesehen ist, um den Offensack zu Beginn des Füllvorgangs aufzublasen. Obwohl mit solch einer Blaseinrichtung zunächst Luft in den Offensack eingebracht wird, die später wieder herausgeholt werden muss, bietet ein solches Verfahren erhebliche Vorteile, da beispielsweise Faltenwurf an der Sackwandung vermieden werden kann. Ein solcher Faltenwurf kann dazu führen, dass bei leichteren Materialien diese den Sack nicht vollständig entfalten und so insgesamt nur weniger staubendes Produkt in den Offensack eingefüllt werden kann, sodass die Gefahr besteht, dass der Offensack oben überläuft oder nicht die gesamte Produktmenge aufnehmen kann. Ein Aufblasen des Offensacks vor Beginn des Füllvorgangs hilft, solche Probleme zu vermeiden.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Füllstutzen teleskopierbar vorgesehen ist und in eine ausgefahrene Füllstellung und eine eingefahrene Abnahmestellung bringbar ist. Durch einen teleskopierbaren Füllstutzen ist es möglich, dass der Füllstutzen zur Abnahme des gefüllten Offensacks beispielsweise eingefahren wird, sodass bei der Abnahme des gefüllten Sacks keine staubhaltige Luft entweicht. Umgekehrt kann zum Anhängen eines Offensacks der Füllstutzen ausgefahren werden.
  • Zwischen den teleskopierbaren Teilen eines teleskopierbaren Füllstutzens ist naturgemäß ein kleiner Spalt vorgesehen, durch den staubhaltige Luft nach außen austreten kann. Um einer Verschmutzung der Umgebung zu verhindern oder zu verringern, ist vorzugsweise in solchen Ausgestaltungen eine Entstaubungseinrichtung an dem Füllstutzen vorgesehen. Die Kapazität einer solcher Entstaubungseinrichtung kann aber erheblich kleiner als in konventionellen Anlagen sein, da nur ein relativ geringer Luftstrom mit einer geringen Staubbelastung entstaubt werden muss. Der hier enthaltene Staubanteil kann verworfen werden, da es sich nur um einen geringen Massenanteil handelt. Denkbar ist auch, dass dort eine Nachbehandlung des abgeführten Luftstroms erfolgt. Grundsätzlich lohnt sich in der Regel eine solche Nachbehandlung aber nur, wenn für mehrere Füllstutzen gleichzeitig eine Aufbereitung stattfindet.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens eine Verdichtungseinrichtung vorgesehen ist. Eine solche Verdichtungseinrichtung kann während des Füllvorgangs und/oder nach Ende des Füllvorgangs auf den Offensack einwirken, um das darin vorhandene abgefüllte Produkt zu verdichten. Beispielsweise ist es möglich, dass eine Verdichtungseinrichtung als Bodenrüttler ausgeführt ist, welcher von unten an den Offensack heranführbar ist. Der Bodenrüttler kann zeitweise von unten während eines Füllvorgangs an den Offensack herangeführt werden, um das dort schon abgefüllte Material zu verdichten. Möglich ist es auch, dass der Bodenrüttler nur nach dem Ende des Füllvorgangs oder während des gesamten Füllvorgangs an den Offensack herangeführt wird, beispielsweise bei der Abfüllung im Nettoverfahren.
  • Vorzugsweise ist es ebenfalls möglich, dass eine Vakuumlanze oder Rüttelflasche oder dergleichen von oben durch den Füllstutzen in einen anhängenden Offensack eintaucht, um das dort vorhandene Produkt zu verdichten.
  • Auch ist es möglich, dass ein Seitenrüttler bzw. ein Seitenklopfer verwendet wird, welcher z. B. seitlich an den Sack geschwenkt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Füllen von staubenden und insbesondere von leicht staubenden Produkten wie Schüttgütern in Offensäcke. Beispielsweise können damit Maltodextrin und andere zum Stauben neigende Lebensmittel oder andere Produkte abgefüllt werden, bei denen Produktreinheit gewünscht wird. Das Abfüllen erfolgt mittels eines Füllvorgangs an einer Packmaschine. Der Füllvorgang wird mit einer Steuereinrichtung und einer Wägeeinrichtung gewichtsabhängig gesteuert. Mit wenigstens einem Dosierorgan wird aus einem Produktvorrat Produkt gesteuert dosiert und z. B. gefördert. Das Produkt gelangt durch einen Füllstutzen in den angehängten Offensack. Der bei einem Füllvorgang auftretende Druckstoß wird dazu genutzt, in dem Offensack enthaltene und staubendes Produkt umfassende Verdrängungsluft über eine Strömungsverbindung von dem Füllstutzen in einen Sammelbehälter über zu leiten und zu beruhigen, sodass sich der Staubanteil der Verdrängungsluft wenigstens teilweise in dem Sammelbehälter als abgelagertes Produkt absetzt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat ebenfalls viele Vorteile, da es auf einfache Art und Weise eine effektive Abfüllung und Wiederverwendung des sich abgelagerten Produkts erlaubt. Vorzugsweise wird das abgelagerte Produkt intermittierend abgeführt. Der Füllvorgang kann je nach Ausgestaltung der Packmaschine nach dem Bruttoverfahren oder dem Nettoverfahren erfolgen. In allen Ausgestaltungen könnte zunächst ein Teil der abzufüllenden Menge in einen Zwischenbehälter gefüllt werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert werden:
  • In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine stark schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäße Packmaschine;
    Fig. 2
    einen stark schematischen Querschnitt durch einen Füllstutzen der Packmaschine nach Fig. 1;
    Fig. 3
    den Füllstutzen nach Fig. 2 um 90° gedreht;
    Fig. 4
    einen stark schematischen Querschnitt durch einen weiteren Füllstutzen für eine erfindungsgemäße Packmaschine; und
    Fig. 5
    eine Gesamtansicht der Packmaschine nach Fig. 1.
  • In Figur 1 ist in einer stark schematischen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Packmaschine 1 dargestellt, die über ein Gestell 40 verfügt. Die Packmaschine 1 dient zum Füllen von oben offenen Offensäcken 3 mit staubenden Produkten 2 bzw. einem staubenden Schüttgut.
  • Der Packmaschine 1 können vorgefertigte Offensäcke 3 zugeführt werden. Es ist auch möglich und bevorzugt, dass die Packmaschine 1 als sogenannte FFS-Anlage ausgeführt ist und in einer integrierten oder vorgelagerten Einrichtung Offensäcke 3 aus einer kontinuierlichen Folienschlauchbahn oder aus einer flachen Folienbahn erzeugt. Die direkte Fertigung der Offensäcke 3 an der Packmaschine 1 bietet den Vorteil, dass jeweils eine optimale Länge der Offensäcke 3 erzeugt werden kann, die sogar im laufenden Betrieb angepasst werden kann.
  • Ein zu füllender Offensack 3 wird an den Füllstutzen 11 der Packmaschine 1 angehangen, bevor der Füllvorgang startet. Eine Steuereinrichtung 4 dient zur Steuerung des Füllvorgangs und des Betriebs der Packmaschine 1.
  • Oberhalb des Gestells 40 der Packmaschine 1 ist ein Produktvorrat 5 bzw. ein Silo vorgesehen, welches hier eine größere Menge an abzufüllendem Produkt 2 bevorratet. Die Produktmenge in dem Produktvorrat 5 reicht hier für die Füllung einer Mehrzahl an Offensäcken 3. Dem Produktvorrat 5 nachgeschaltet ist wenigstens ein Dosierorgan 6, welches Produkt 2 aus dem Produktvorrat 5 wegfördert und hier zu dem Zwischenbehälter 7 fördert.
  • In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Dosierorgane 6 vorgesehen, die hier beide jeweils als Schneckenförderer ausgebildet sind. Eines der Dosierorgane 6 wird für den Grobstrom verwendet, während das Andere und hier in der Zeichnung dahinter liegende und deshalb nicht sichtbare zweite Dosierorgan 6 zur Förderung des Feinstroms eingesetzt wird. Durch die Aufteilung des Produktstroms in einen Grobstrom und in einen Feinstrom wird eine bessere und genauere Gewichtserreichung erzielt. Denkbar ist auch nur eine Schnecke, die mit unterschiedlichen Drehzahlen arbeitet.
  • Es ist aber auch möglich, andere Dosierorgane einzusetzen. Beispielsweise können auch Zellenradschleusen, Förderturbinen, Luftförderer oder sonstige Dosierorgane und Dosiereinrichtungen zur Dosierung und zum Transport des Produktes 2 eingesetzt werden.
  • Dem Dosierorgan 6 bzw. den Dosierorganen 6 ist hier der Zwischenbehälter 7 nachgeschaltet, der hier zur Aufnahme eines Teils 9 der abzufüllenden Menge 10 dient. Hier ist das Volumen des Zwischenbehälters 7 bzw. das genutzte Volumen des Zwischenbehälters 7 so bemessen, dass es kleiner ist als das Volumen einer in einen Offensack 3 abgefüllten Menge 10. In den Zwischenbehälter wird hier z. B. der Grobstromanteil gefördert.
  • Der Zwischenbehälter 7 weist am unteren Ende eine Verschlusseinheit 8 auf, die durch die Steuereinrichtung 4 steuerbar ist. Beispielsweise kann dort eine Verschlussklappe eingesetzt werden.
  • Möglich ist es aber auch, eine Verschlussblende, ein Quetschventil oder eine sonstige Verschlusseinheit einzusetzen.
  • Dem Zwischenbehälter 7 ist der Füllstutzen 11 nachgeordnet, der hier teleskopierbar ist, um ein Absenken in die Füllstellung und ein Anheben in die Abnahmestellung zu ermöglichen.
  • Der Füllstutzen 11 ist Teil des gewogenen Systems bzw. des Füllsystems 13, sodass der an den Füllstutzen 11 angehängte Offensack 3 bei einem Wiegevorgang mit der Wägeeinrichtung 12 mitgewogen wird. Dadurch wird ein Füllvorgang nach dem Bruttoverfahren ermöglicht, bei dem nach Abzug der bekannten Gewichte des Füllstutzens und der weiteren Komponenten des Füllsystems das bisher abgefüllte Gewicht des Produkts 2 in dem Offensack 3 als Messergebnis verbleibt. Dadurch wird eine genaue Steuerung des abgefüllten Gewichts ermöglicht.
  • In Figur 1 ist der Füllstutzen 11 in der Füllstellung 20 dargestellt, in der der Füllstutzen 11 von oben in den geöffneten Offensack 3 eintaucht.
  • Vor Beginn des Füllvorgangs wird mit der Blaseinrichtung 24 Luft von oben in den Offensack 3 eingeblasen, um den Sack vollständig und im Wesentlichen faltenfrei aufzublasen. Dadurch steht das maximale Volumen für das einzufüllende Produkt 2 zur Verfügung.
  • Der Füllstutzen 11 leitet das von oben herangeführte Produkt 2 nach unten in den Offensack 3 hinein. Außerdem weist der Füllstutzen 11 neben der zentralen Produktzufuhr seitliche Luftableitungen 19 auf, durch die die während des Füllvorgangs aus dem Offensack 3 über die Strömungsverbindung 21 verdrängte Luft bzw. Verdrängungsluft in das Beruhigungsvolumen 15 und das Verdrängungsvolumen 27 abgeleitet wird. Der Sammelbehälter 14 ist hier über einen flexiblen Schlauch als Strömungskanal 33 gewichtsentkoppelt von dem Füllstutzen 11 positioniert.
  • Die Strömungsverbindung 21 mit dem Strömungskanal 33 ist dabei derart dimensioniert, dass die Verdrängungsluft aus dem Sack 3 durch den beim Füllvorgang auftretenden Druckstoß passiv und selbsttätig in den Sammelbehälter 14 überführt wird. Das bedeutet, dass der Strömungswiderstand so gering ist, dass eine passive Weiterleitung und Überführung der Verdrängungsluft in den Sammelbehälter 14 gewährleistet wird. Die Abmessungen der Strömungsverbindung 21 sind so gewählt, dass der Strömungswiderstand passiv durch den beim Einfüllen des Produktes in den Offensack auftretenden Druckstoß überwunden wird. Eine aktive Förderung ist nicht nötig. Dadurch wird viel Energie eingespart.
  • Der Querschnitt des Strömungskanals 33 ist vorzugsweise größer als 1/4 und insbesondere größer als die Hälfte des Querschnitts des Füllstutzens 11. Der Querschnitt des Strömungskanals 33 ist besonders bevorzugt etwa so groß wie ein Querschnitt des Füllstutzens und kann auch größer sein. Vorzugsweise ist eine Breite 21a der Strömungsverbindung etwa so groß wie eine Breite 11a des Füllstutzens. Die Breite 21a ist vorzugsweise größer als 1/4 der Breite 11a des Füllstutzens.
  • Insbesondere liegt die Breite 21a der Strömungsverbindung zwischen etwa 1/2 der Breite der zentralen Produktzufuhr 18a bzw. der Breite 11a des Füllstutzens und der 2-fachen Breite der zentralen Produktzufuhr 18a oder der Breite 11a des Füllstutzens.
  • Vorzugsweise wird der Strömungskanal 33 so kurz wie möglich ausgestaltet, um Strömungsverluste zu minimieren.
  • Durch die angegebenen Dimensionierung wird eine zuverlässige und passive Förderung der Verdrängungsluft in den Sammelbehälter gewährleistet. Dadurch kann ein Großteil des bei der Verdrängung mitgerissenen Schüttgutes sortenrein wiedergewonnen und weiter verwendet werden. Außerdem sinkt der Energiebedarf für die Entstaubung.
  • Der Strömungskanal 33 fällt vorzugsweise von der Trennöffnung steil in Richtung des Sammelbehälters 14 ab, um die Ansammlung von Produkt im Strömungskanal zu verringern, bzw. in den Sammelbehälter 14 abzuleiten.
  • Wenn die Packmaschine 1 für das Füllen nach einem Nettoverfahren vorgesehen ist, wird der Zwischenbehälter 7 separat gewogen. Dann kann für die Strömungsverbindung 21 als Strömungskanal 33 ein starres Rohr oder auch ein flexibler Schlauch eingesetzt werden, da eine Gewichtsentkopplung an dieser Stelle nicht mehr erforderlich ist.
  • Der Sammelbehälter 14 ist von seiner Größe her hier nur schematisch eingezeichnet und weist ein Beruhigungsvolumen 15 für das aus dem zu füllenden Offensack 3 verdrängte Luftvolumen auf.
  • Bei der Abfüllung von staubenden Produkten 2 gelangt mit der aus dem Offensack 3 verdrängten Luft aber auch ein erheblicher Staubanteil mit in den Sammelbehälter 14 hinein. Dort beruhigt sich die verdrängte Luft, sodass sich das in der Luft enthaltende Produkt in den Sammelbehälter 14 absetzen kann.
  • Es ist möglich, dass der Sammelbehälter 14 am unteren Ende einen steuerbaren Verschluss 23 aufweist, der bei Bedarf automatisch oder aber auch manuell geöffnet werden kann. Möglich ist es aber auch, dass der Sammelbehälter 14 nach unten offen ausgebildet ist, sodass der Sammelbehälter 14 ohne weiteren Verschluss in die Leitung 34 mündet.
  • Am unteren Ende des Sammelbehälters 14 sammelt sich das abgelagerte Produkt. Das abgelagerte Produkt 16 kann bei Bedarf oder in regelmäßigen Abständen aus dem Sammelbehälter 14 abgeleitet werden. Hier dient zum Ableiten des abgelagerten Produkts 16 ein Produktförderer 17. Der Produktförderer 17 kann grundsätzlich beliebig gestaltet sein. Beispielsweise ist es möglich, dass in der Leitung 34 eine beispielsweise flexible Schnecke angeordnet ist, die das abgelagerte Produkt 16 durch die Leitung 34 hier nach oben und schließlich zurück in den Zwischenbehälter 7 leitet. Möglich ist aber auch jede andere Art von Produktförderer. Der Produktförderer 17 wird nicht durchgängig betrieben, sondern vorzugsweise in periodischen oder unregelmäßigen Abständen. Beispielweise kann in oder an dem Sammelbehälter 14 ein Sensor vorgesehen sein, der ein Maß für die Menge des abgelagerten Produktes erfasst und bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Steuereinrichtung 4 ein Signal gibt, sodass die Steuereinrichtung 4 dafür sorgt, dass ein Teil oder das gesamte abgelagerte Produkt 16 weggefördert wird.
  • Der Sammelbehälter 14 steht über ein Rohr 25 mit der Umgebung 26 in Verbindung. Innerhalb des Rohres 25 ist ein Verdrängungsvolumen 27 vorhanden. Das Verdrängungsvolumen 27 wird aus dem Rohr 25 nach außen in die Umgebung verdrängt, wenn die aus dem Offensack 3 verdrängte Luft in den Sammelbehälter 14 gelangt. Da die Luft in dem Verdrängungsvolumen 27 Zeit zur Beruhigung hat, setzt sich dort das staubende Produkt ab und wird auf dem Boden des Sammelbehälters 14 gesammelt.
  • Das Beruhigungsvolumen 15 und/oder das Verdrängungsvolumen 27 können in Abhängigkeit von der abzufüllenden Sackvolumina und/oder dem Schwebverhalten des staubenden Produktes größenveränderbar ausgeführt werden.
  • Um den Eintritt von Fremdstoffen von außen zu verhindern und gegebenenfalls noch eventuell vorhandenen Staubanteil in der Verdrängungsluft nicht nach außen gelangen zu lassen, kann ein Filter 28 am Abschluss des Rohres 25 vorgesehen sein.
  • An dem Zwischenbehälter 7 kann ein Sensor 37 für den Füllstand des dort eingefüllten Produktes 2 vorhanden sein. Das ermöglicht eine volumengesteuerte Vorfüllung des Zwischenbehälters 7 für den Grobstrom.
  • Da hier aus dem Produktvorrat 5 zunächst in den Zwischenbehälter 7 und erst anschließend in den Offensack 3 gefördert wird, ist die jeweilige Produktfallhöhe relativ gering, sodass nur wenig Luft dem Produkt 2 zugesetzt wird. Das sorgt für einen schnelleren Füllvorgang.
  • In periodischen Abständen während des Füllvorgangs oder nach dem Ende des Füllvorgangs kann die Verdichtungseinrichtung 30, die hier als Bodenrüttler 31 ausgeführt ist, von unten an den Sackboden herangeführt werden, um das dort in dem Offensack 3 vorhandene Produkt 2 zu verdichten.
  • Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt des Füllstutzens, der beispielsweise in der Packmaschine 1 nach Figur 1 eingesetzt wird. An dem Füllstutzen 11 ist hier schematisch ein Offensack 3 angehängt dargestellt. Von oben gelangt der Produktstrom 36 nach unten in den Offensack 3 hinein. Die Einleitung des Produktstroms 36 erfolgt in einem zentralen Abschnitt bzw. entlang der zentralen Produktzufuhr 18. An seitlichen Bereichen sind seitlich hier Luftableitungen 19 vorgesehen, durch welche die aus dem Offensack nach oben verdrängte Luft abgeleitet wird.
  • In allen Fällen ist ein Offensack mit seinem oben offenen Ende dicht an dem Füllstutzen 11 aufgenommen, um den Austritt von staubhaltiger Luft nach außen zu vermeiden.
  • Die abgeleitete staubenthaltende Luft wird in den seitlichen Luftableitungen 19 geführt und in den Sammelbehälter 14 eingeleitet. Aus dem Offensack 3 austretende Luft 35 ist über einen Pfeil eingezeichnet.
  • Am unteren Ende des Füllstutzens 11 sind Verschlussklappen 29 eingezeichnet, die wenigstens einen rieseldichten Verschluss des Füllstutzens 11 ermöglichen, um nach dem Ende des Füllvorgangs einen Sackwechsel ohne Verunreinigung der Packmaschine durch Rieselgut zu gewährleisten.
  • In Fig. 2 sind die Abmessungen 11a, 18a und 21a in dieser bevorzugten Ausführungsform relativ zueinander abgebildet. Die Breite 21a der Strömungsverbindung ist hier etwas größer als die Breite 11a des Füllstutzens, die größer ist als die Breite 18a. Durch die großzügige Dimensionierung der Abmessungen und Querschnitte wird eine effiziente passive Förderung der Verdrängungsluft erzielt.
  • Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Querschnitts des Füllstutzens 11 für die Packmaschine 1 gemäß Figur 1.
  • Der Füllstutzen 11 ist hier fest mit dem Sammelbehälter 14 verbunden, sodass neben dem Füllstutzen 11 auch der Sammelbehälter 14 Teil des Füllsystems 13 bzw. des gewogenen Systems ist. Das bedeutet, dass bei einem Füllvorgang sich an dem Sammelbehälter 14 absetzendes Produkt 16 in Bruttowiegeverfahren mit gewogen wird. Diese sich absetzende Produktmenge 16 kann grundsätzlich zu einem systematischen Messfehler bzw. Gewichtsfehler der abgefüllten Offensäcke führen, wenn es nicht zuvor berücksichtigt wird. Deshalb wird bei einem ersten Füllvorgang ein Erfahrungswert für die erwartete sich absetzende Produktmenge 16 angesetzt und bei folgenden Füllvorgängen wird auf die Messwerte zurückgegriffen, die sich nach der Abnahme eines gefüllten Offensackes 3 ergeben. Das abgelagerte Produkt 16 kann ermittelt werden und im folgenden Füllvorgang wird nach Nulltarierung eine entsprechende Menge mehr in den Offensack 3 eingefüllt.
  • In Figur 3 ist der teleskopierbare Füllstutzen 11 erkennbar. Zwischen den teleskopierbaren Teilen des Füllstutzens ist ein Spalt 39 erkennbar, der hier stark vereinfacht dargestellt ist. Um dort eventuell austretenden Staub nicht in die Umgebung einzuleiten, ist dort eine Entstaubung 22 vorgesehen. Für die Entstaubung wird nur relativ wenig Luft abgesaugt, sodass die Entstaubung erheblich kleiner ausgeführt werden kann als im Stand der Technik.
  • Die aus dem Offensack 3 bei der Füllung verdrängte und mit Staub versetzte Luft wird über die seitlichen Luftableitungen 19 entlang des Luftstroms 35 über die Strömungsverbindung 21 in den Sammelbehälter 14 eingeleitet. Der Sammelbehälter 14 ist über ein Rohr 25 und einen Filter 28 am Ende des Rohrs 25 mit der Umgebung 26 verbunden.
  • Die Breite 21a der Strömungsverbindung entspricht vorzugsweise der Kontaktfläche zwischen dem Füllstutzen 11 und dem Sammelbehälter 14. Hier weist der Füllstutzen 11 eine Breite 11a auf, die größer ist als die Breite 18a, die wiederum größer ist als die Breite 21a der Strömungsverbindung. Die Breite 21a der Strömungsverbindung ist hier aber größer als 1/4 oder sogar als 1/2 der Breite des Füllstutzens 11a. Entsprechendes gilt für die Strömungsquerschnitte, sodass der Strömungsquerschnitt der Strömungsverbindung größer als 1/5 und vorzugsweise größer als 1/3 oder 1/2 des Strömungsquerschnitt des Füllstutzens 11 ist.
  • In dem Sammelbehälter 14 ist ein Beruhigungsvolumen 15 vorhanden. Die dort eingeleitete Luft beruhigt sich und der enthaltende Produktanteil sammelt sich als abgesetztes Produkt 16 an dem Boden des Sammelbehälters 14. Das abgesetzte Produkt 16 kann durch eine angeschlossene Leitung abgeführt werden. Bei Bedarf ist ein steuerbarer Verschluss 23 an dem Boden des Sammelbehälters 14 vorgesehen.
  • Figur 4 zeigt eine weitere Ausführung eines Füllstutzens 11 für eine Packmaschine nach Figur 1. Hier wird der Füllstutzen zusammen mit einem angehängten Sack 3 in Bruttoverfahren gewogen. Während der Füllstutzen 11 über eine Wägeeinrichtung 12 gewogen wird, ist auch an dem Sammelbehälter 14 eine Wägeeinrichtung als Sensor 38 vorgesehen. Der Gewichtssensor 38 erfasst das Gewicht des Sammelbehälters 14, sodass die Menge des abgelagerten Produkts 16 erfassbar ist. Um den Sammelbehälter 14 gewichtsmäßig von dem Füllstutzen 11 zu entkoppeln, ist zwischen dem Füllstutzen 11 und dem Sammelbehälter 14 ein flexibler Schlauch als Strömungskanal 33 vorgesehen. Der flexible Schlauch kann sich über die gesamte Strecke oder nur einen Teil erstrecken. Auch hier gelten die erwähnten Verhältnisse für die Abmessungen und Strömungsquerschnitte.
  • An dem Sammelbehälter 14 kann wiederum ein Rohr 25 mit einem Verdrängungsvolumen 27 vorgesehen sein. Das Ende ist wiederum mit einem Filter 28 versehen. Wird der Sammelbehälter 14 groß genug bemessen, kann gegebenenfalls auf das Rohr 25 verzichtet werden.
  • Zusätzlich ist eine Vakuumlanze 32 als Verdichtungseinrichtung 30 eingezeichnet, die während des Füllvorgangs oder nach dem Ende des Füllvorgangs von oben in den Offensack 3 eintauchen kann, um das Innere des Offensackes 3 zu entlüften.
  • Figur 5 zeigt eine etwa maßstabsgetreue Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Packmaschine 1, bei welcher oberhalb des Gestells 40 ein Produktvorrat 5 vorgesehen ist, dem ein Dosierorgan 6 nachgeschaltet ist. Das Dosierorgan 6 fördert das Produkt in einen Zwischenbehälter 7, aus dem das Produkt 2 durch den Füllstutzen 11 in einem angehängten Sack 3 weiter geleitet wird.
  • Ein Sammelbehälter 14 dient zur Beruhigung der aus dem Sack 3 während des Füllvorgangs verdrängten Luft, die über die Strömungsverbindung 21 in den Sammelbehälter 14 übertritt. In dem Sammelbehälter 14 setzt sich das enthaltende Produkt am Boden des Sammelbehälters ab.
  • Das Volumen des Sammelbehälters 14 inklusive des Volumens des Strömungskanals und des Verdrängungsvolumens ist vorzugsweise größer als 1/10 und insbesondere größer als 1/6 oder 1/4 des Volumens 3a des Offensacks 3. Das Verhältnis kann auch 1:2 oder größer betragen. Insbesondere kann das Volumen auch größer sein als das Volumen 3a des Offensacks.
  • Über einen flexiblen Schlauch 41 als Leitung 34 wird das abgesetzte Produkt 16 bei Bedarf durch den Produktförderer 17 gefördert und hier dem Sammelbehälter 7 wieder zugeführt.
  • Hier ist es möglich, dass der Zwischenbehälter 7 separat mit einer Wägeeinrichtung 12' gewogen wird, sodass eine Abfüllung im Nettoverfahren ermöglicht wird. Dabei wird bei der Abfüllung die abzufüllende Menge 10 gewichtsgenau zunächst in dem Zwischenbehälter 7 gesammelt und anschließend in den Offensack 3 eingeleitet.
  • Möglich ist es auch, dass nur ein Teil der abzufüllenden Menge 10 in dem Zwischenbehälter 7 zwischengelagert wird und der Füllstutzen 11 über eine Wägeeinrichtung 12 gewogen wird, sodass eine Abfüllung im Bruttoverfahren erfolgt.
  • In allen Ausgestaltungen nach einem Bruttoverfahren ist es auch möglich, auf einen Zwischenbehälter 7 zu verzichten. Dann wird beispielsweise durch das Dosierorgan 6 direkt in einen offenen Sack 3 abgefüllt.
  • Insgesamt hat die Erfindung erhebliche Vorteile. Dadurch, dass die aus dem Offensack 3 während der Füllung verdrängte Luft in einen Sammelbehälter 14 geleitet wird, der ein Beruhigungsvolumen 15 aufweist und vorzugsweise über ein Rohr 25 mit einem Verdrängungsvolumen 27 mit der Umgebung 26 in Verbindung steht, kann der wesentlichste Teil des in der abgeführten Luft enthaltenen Produkts sortenrein zurückgewonnen werden. In dem Sammelbehälter 14 steht genügend Zeit zur Verfügung, sodass sich der in der Luft enthaltene Staubanteil absetzt und als abgesetztes Produkt 16 abgeleitet werden kann. Je nach Größe des Sammelbehälters 14 und nach der Aufnahmekapazität an abgesetztem Produkt 16 kann die Entleerung bzw. der Abtransport des abgesetzten Produkts 16 nach jedem Füllvorgang oder in bestimmten Zeitabständen oder dergleichen erfolgen. Bevorzugt ist eine Produktrückführung nach jedem Füllvorgang, wenn es auf eine homogene Korngrößenverteilung in den Säcken ankommt.
  • Durch die Erfindung wird eine großbauende Entstaubungsanlage nicht benötigt, die die gesamte aus dem Offensack 3 verdrängte Luft verarbeiten muss. Gegebenenfalls kann auch eine Entstaubungsanlage mit erheblich kleinerer Kapazität eingesetzt werden, um beispielsweise den Spalt an einem teleskopierbaren Füllstutzen zu entstauben. Dadurch wird aber in der Regel weniger als die Hälfte oder sogar weniger als ein Viertel der Entstaubungskapazität konventioneller Packmaschinen benötigt.
  • Das in dem Sammelbehälter abgesetzte Produkt 16 kann sortenrein wiederverwendet und wird hier bei dem nächsten Füllvorgang wieder abgefüllt. Das bedeutet, dass auch bei einem Produktwechsel nur relativ geringe Reinigungsarbeiten nötig sind. Bezugszeichenliste
    1 Packmaschine 21 Strömungsverbindung
    2 Produkt, Schüttgut 21a Breite
    3 Offensack 22 Entstaubungseinrichtung
    3a Volumen 23 Verschluss
    4 Steuereinrichtung 24 Blaseinrichtung
    5 Produktvorrat, Silo 25 Rohr
    6 Dosierorgan 26 Umgebung
    7 Zwischenbehälter 27 Verdrängungsvolumen
    8 Verschlusseinheit 28 Filter
    9 Teil der Produktmenge 29 Verschlussklappe
    10 abzufüllende Menge 30 Verdichtungseinrichtung
    11 Füllstutzen 31 Bodenrüttler
    11a Breite 32 Vakuumlanze
    12 Wägeeinrichtung 33 Strömungskanal
    13 Füllsystem 34 Leitung
    14 Sammelbehälter 35 Luftstrom
    15 Beruhigungsvolumen 36 Produktstrom
    16 abgelagertes Produkt 37 Sensor
    17 Produktförderer 38 Sensor
    18 zentrale Produktzufuhr 39 Spalt
    18a Breite 40 Gestell
    19 seitliche Luftableitung 41 flexibler Schlauch
    20 Füllstellung

Claims (15)

  1. Packmaschine (1) zum Füllen von staubenden Produkten wie Schüttgütern (2) in Offensäcke (3) mittels eines Füllvorgangs, mit einer Steuereinrichtung (4) und einer Wägeeinrichtung (12, 12') zur gewichtsabhängigen Steuerung des Füllvorgangs, sowie mit einem Produktvorrat (5) und wenigstens einem Dosierorgan (6) und mit einem Füllstutzen (11), über den bei dem Füllvorgang das Produkt einem vorbereiteten Offensack (3) zuführbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Füllstutzen (11) mit einem Sammelbehälter (14) über eine derartige Strömungsverbindung (21) verbunden ist,
    dass ein bei einem Füllvorgang auftretender Druckstoß zur Überleitung der in dem Offensack (3) enthaltenen und staubendes Produkt (2) umfassenden Verdrängungsluft in den Sammelbehälter genutzt wird,
    um in dem Sammelbehälter (14) die Verdrängungsluft aufzunehmen und zu beruhigen und einen Staubanteil der Verdrängungsluft wenigstens teilweise in dem Sammelbehälter (14) als abgelagertes Produkt (16) abzulagern.
  2. Packmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Sammelbehälter (14) mit einem nachgeschaltetem Produktförderer (17) verbunden ist, um das in dem Sammelbehälter (14) abgelagerte Produkt (16) mittels des nachgeschalteten Produktförderers (17) abzuführen und wobei insbesondere der Produktförderer (17) vorgesehen ist, um intermittierend wenigstens einen Teil des abgelagerten Produkts (16) abzuführen.
  3. Packmaschine (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit einer steuerbaren Verschlusseinheit (8) versehener Zwischenbehälter (7) vorgesehen ist, welchem mittels des Dosierorgans (6) aus dem Produktvorrat (5) Produkt (2) zuführbar ist, und wobei der Produktförderer (17) mit dem Zwischenbehälter (7) verbunden ist, um das abgelagerte Produkt (16) dem Zwischenbehälter (7) zurückzuführen.
  4. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sammelbehälter (14) unmittelbar mit dem Füllstutzen verbunden ist, sodass die Strömungsverbindung (21) wenigstens zum Teil durch eine Übertrittsöffnung zwischen dem Füllstutzen und dem Sammelbehälter (14) gebildet wird.
  5. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsverbindung (21) durch einen Strömungskanal (33) gebildet wird, wobei ein Verhältnis aus einem freien Durchmesser des Strömungskanals zu einer Länge des Strömungskanals größer als 1:10 ist und/oder wobei die Strömungsverbindung (21) durch einen Strömungskanal (33) gebildet wird, wobei ein Verhältnis eines Querschnitts des Strömungskanals zu einem freien Querschnitt des Füllstutzens größer als 1:4 ist.
  6. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Beruhigungsvolumen des Sammelbehälters (14) größenveränderbar ist.
  7. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sammelbehälter (14) über ein sich aufrecht erstreckendes Rohr (25) mit der Umgebung (26) verbunden ist.
  8. Packmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Rohr (25) ein größenveränderbares Verdrängungsvolumen (27) aufweist.
  9. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wägeeinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, ein Füllsystem (13) zu wiegen, wobei das Füllsystem (13) wenigstens den Füllstutzen (11) umfasst, sodass ein daran angehängter Offensack (3) mitgewogen wird, um einen Füllvorgang im Bruttoverfahren durchzuführen.
  10. Packmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Füllsystem (13) auch den Sammelbehälter (14) umfasst oder wobei der Sammelbehälter (14) von dem Füllsystem (13) entkoppelt aufgenommen ist.
  11. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (4) dazu eingerichtet und ausgebildet ist, das Dosierorgan (6) zeit- und/oder volumengesteuert zu betreiben, um einen erheblichen Teil des bei einem Füllvorgang abzufüllenden Produkts (2) in dem Zwischenbehälter (7) zu sammeln und durch öffnen der steuerbaren Verschlusseinheit (8) durch den Füllstutzen (11) in den Offensack (3) zu entleeren.
  12. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die Wägeeinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, den Zwischenbehälter zu wiegen, um einen Füllvorgang im Nettoverfahren durchzuführen.
  13. Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllstutzen (11) eine zentrale Produktzufuhr (18) und wenigstens eine seitliche Luftableitung (19) aufweist.
  14. Verfahren zum Füllen von staubenden Produkten wie Schüttgütern (2) in Offensäcke (3) mittels eines Füllvorgangs an einer Packmaschine (1), wobei der Füllvorgang mit einer Steuereinrichtung (4) und einer Wägeeinrichtung (12, 12') gewichtsabhängig gesteuert wird, wobei mit wenigstens einem Dosierorgan (6) aus einem Produktvorrat (5) Produkt (2) gesteuert dosiert wird und durch einen Füllstutzen (11) in einen für den Füllvorgang vorbereiteten Offensack (3) eingefüllt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein bei einem Füllvorgang auftretender Druckstoß zur Überleitung der in dem Offensack (3) enthaltenen und staubendes Produkt (2) umfassenden Verdrängungsluft über eine Strömungsverbindung (21) des Füllstutzen (11) mit einem Sammelbehälter (14) genutzt wird, um die in dem Offensack (3) enthaltene und das staubende Produkt (2) enthaltende Verdrängungsluft in den mit dem Füllstutzen (11) verbundenen Sammelbehälter (14) zu leiten und zu beruhigen, sodass sich der Staubanteil der Verdrängungsluft wenigstens teilweise in dem Sammelbehälter (14) als abgelagertes Produkt (16) absetzt.
  15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das abgelagerte Produkt (16) intermittierend abgeführt wird.
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