EP3452372B1 - Vorrichtung und verfahren zum fuellen von grosssaecken - Google Patents

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EP3452372B1
EP3452372B1 EP17726201.1A EP17726201A EP3452372B1 EP 3452372 B1 EP3452372 B1 EP 3452372B1 EP 17726201 A EP17726201 A EP 17726201A EP 3452372 B1 EP3452372 B1 EP 3452372B1
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EP
European Patent Office
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filling
big bag
big
bag
head plate
Prior art date
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EP17726201.1A
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French (fr)
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EP3452372A1 (de
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Thomas Brügge
Thomas A. Wessel
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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 EP3452372A1 publication Critical patent/EP3452372A1/de
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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
    • B65B1/20—Reducing volume of filled material
    • B65B1/24—Reducing volume of filled material by mechanical compression
    • 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
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    • 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
    • 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
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/56—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation movable stepwise to position container or receptacle for the reception of successive increments of contents
    • B65B43/58—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation movable stepwise to position container or receptacle for the reception of successive increments of contents vertically movable
    • 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
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • B65B57/14—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged
    • B65B57/145—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to control, or stop, the feed of articles or material to be packaged for fluent material

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for filling large bags and in particular for filling large FIBC bags with at least one bulk material and in particular a light bulk material.
  • a large bag (English: Big Bag) is a flexible bulk container, with the internationally used abbreviation FIBC being the abbreviation for "Flexible Intermediate Bag Container”.
  • Such large sacks or big bags can consist, for example, of plastic fabric such as polypropylene and have a volume of up to 1000 or even 4000 l or more.
  • a large sack usually fills the area of a Euro pallet and can be up to approx. 2.2 m or more high when full.
  • the present invention is particularly concerned with filling light and extremely light materials into such large bags.
  • silicates or carbon blacks or similar light materials for a wide variety of applications can be filled into such large bags.
  • a sack completely filled with it can reach a height of up to 2.40 m and a weight of 150 kg.
  • the bulk densities of the bulk materials are preferably less than or equal to 0.25 kg per cubic decimeter. Effectively filling such light materials is complex, since there is a very high proportion of air.
  • the U.S. 2015/0175280 A1 discloses a device and a method for compacting bulk materials in a big sack, wherein a big sack with material to be compacted is positioned on a base and a press plate is lowered from above. Vibration elements generate pressure to compact the bulk material.
  • the U.S.A. 4,718,464 forms the basis for the preamble of claim 1 and discloses an apparatus for automatically filling and weighing large sacks.
  • the lower end of the sack may be supported by a base support having an extendable central panel and an outwardly sloping angled panel.
  • a device for filling large sacks and in particular FIBC large sacks with at least one bulk material and in particular a light bulk material comprises a frame, at least one filling nozzle for filling the large sack, a weighing unit and at least one compression device.
  • a holding device with a plurality of holding hooks is provided or accommodated on the frame in order to receive holding loops of a large sack to be filled and to hold the large sack during the filling process.
  • a support device is provided which defines a support surface with which a bottom end of the big bag can be supported from below.
  • the support device is assigned a compensating device with an active unit that can be displaced relative to the support surface, in order to act with the active unit on the bottom end of the large bag.
  • the compaction device comprises a head plate device which is intended to act on the large sack from above and in which the head plate device is fastened to the frame in a height-adjustable manner in order to exert pressure from above on the large sack if necessary and with at least one sensor on the head plate device for detecting a Dimension is arranged for a pressing force.
  • the device according to the invention has many advantages.
  • a significant advantage of the device according to the invention is that the large sack can be supported by the support surface of the support device and can, for example, be set down on it and that the active unit of the compensation device can then be displaced relative to the support surface in order to act on the bottom end of the large sack.
  • the device is particularly suitable for filling light bulk goods into poorly deaerating and/or coated large sacks, which are in particular coated with plastic.
  • Large bags coated with plastic ventilate poorly or not at all via the outer skin, so that additional measures to increase ventilation have a beneficial effect on the filling performance.
  • the support surface of the support device is (temporarily) in flat contact with the bottom end of the large sack to be filled or the filled one.
  • the large sack preferably hangs at least temporarily and in particular essentially freely on the holding loops and the weighing unit is used for weighing during the filling.
  • Filling is preferably carried out according to the gross weighing method.
  • a gross weighing procedure means that the big bag and parts of the filling device are also weighed.
  • the large sack has an upper filling opening, while the filling nozzle has a filling opening directed downwards.
  • the filling spout has a longitudinal extent and a product flow is aligned downwards essentially parallel to the longitudinal extent of the filling spout, so that the bulk material passes through the filling opening from top to bottom into the filling opening of the large sack.
  • the fill opening is oriented substantially or entirely vertically.
  • a support frame is preferably provided, on which the holding device and/or the holding hooks are accommodated.
  • the support frame is carried by load cells and supported on the frame.
  • the support device comprises an extendable or at least one extendable pressing element, which can be moved from a rest position into an active position in order to reduce a bulging of a bottom of a filled large sack.
  • the active unit of the compensating device is between a lower rest position and an upper action position displaceable.
  • the active unit can preferably be moved automatically between the lower rest position and the upper active position via a lifting drive.
  • the compensating device is particularly preferably attached to the support device.
  • the support device can in particular be a component separate from the frame or a separate unit which is preferably mounted, set up or fastened below the filling spout. It is also possible for the support device to be in the form of a separate structural unit, which is then mounted, set up or fastened relative to the support device.
  • the compensating device can be attached as a separate structural unit to the floor or a ceiling of a building. Other fastening options are also possible.
  • the compensating device is arranged in such a way that the active unit acts on the bottom of the sack in a central area of the support surface of the support device.
  • the active unit is located in the upper active position in a central area of the support surface.
  • the active unit can, for example, also be arranged eccentrically or, in particular, also be arranged countersunk in the support device.
  • the support device and the compensation device are preferably designed and arranged in such a way that the active unit acts on the bottom of the sack in a central region of the support surface of the support device when the compensation device is in the effective position.
  • the support device can be moved from a lower basic position to an upper support position.
  • the support device is part of the compression device.
  • the support position can then also be referred to as the compression position.
  • the compression device comprises at least one top plate device, which is intended to act on the big bag from above.
  • the compression device comprises the support device and the top plate device, with the support device acting on the bottom of the big sack from below and the top plate device acting on the big sack from above in order to support the ventilation and to bring about a compression of the bulk material filled into the big sack.
  • the top plate device is preferably fastened to the frame so that it can be adjusted in height, in particular in order to exert pressure from above on the big bag if necessary. It is particularly preferred for the filler neck to pass through the head plate device and/or for the head plate device to at least partially and in particular substantially completely or completely surround the filler neck in the radial direction.
  • the head plate device can be designed as a continuous plate, which has a hole in a central area, for example, through which the filler neck can pass.
  • the head plate device does not have a solid plate, but has struts, rods or other means that allow pressure to be exerted on the big bag.
  • At least one pressure sensor is preferably assigned to the filler neck. It is also possible that 2 or more pressure sensors are provided in order to increase reliability, for example.
  • At least one sensor for detecting a measure of a pressing force is arranged on the head plate device or on another component of the device. At least one sensor for detecting a measure of the pressing force can also advantageously be arranged on the support device.
  • a sensor can be designed, for example, as a force sensor or pressure sensor. It is also possible that a current sensor is provided. With the sensor is in particular a force, pressure or current-controlled pressing compression device allowed.
  • the filler neck has at least one double-walled section, the inner wall on the double-walled section consisting at least partially of an air-permeable wall material.
  • at least one venting device is assigned to the filler neck in order to discharge air escaping from the bag.
  • the filler neck and the holding device and in particular also the head plate device are preferably accommodated on a supporting frame which is weighed by the weighing unit. This enables a gross weighing method in which the weight to be filled can be reached exactly.
  • the filler neck is assigned a ventilation device with at least one ventilation line, which is decoupled from the frame via at least one compensator.
  • the ventilation device is preferably connected to the filling spout, so that air escaping upwards through the filling spout can be effectively discharged from the large bag.
  • the ventilation line 2 comprises check valves spaced apart from one another, between which the compensator is arranged.
  • the shut-off valves can particularly preferably be switched separately.
  • a sampler is preferably arranged between the check valves.
  • a product supply line or at least one product supply line is preferably provided in all configurations. In all configurations, it is particularly preferred that 2 different product feed lines and product feed paths are provided. Then at least 2 conveying elements are preferably also provided, with each product supply line comprising at least one conveying element. In all It is possible in configurations that each product feed also has 2 or more conveying elements.
  • At least one conveying element is preferably provided, which is connected to a product feed via a product feed line.
  • the conveying element can be carried by the support frame, so that the conveying element is part of the weighed system.
  • a flexible compensator is part of the product feed line and is arranged between the fixed part of the product feed line and a weighed part of the product feed line in order to achieve weight decoupling during a weighing process. This can significantly improve the weight accuracy.
  • a ventilation valve is preferably assigned to the flexible compensator in order to allow air to be equalized in the product feed line before a weighing process. This is particularly advantageous as the air equalization ensures that the flexible compensator remains flexible. It has been found that a flexible hose can also have a high level of rigidity if there is compacted bulk material in the flexible compensator. Then the rigidity of a flexible compensator can be increased to such an extent that incorrect weight measurements occur.
  • the use of a ventilation valve which enables simple air equalization or which can be used to add an air blast to the product feed line, can significantly increase the accuracy of the weighing process and thus the accuracy of the filling. It has been shown that this measure can greatly increase the accuracy of automatic filling, so that this measure has made it possible to reach or fall below the usual limit values for the (manual) filling accuracy.
  • At least one diaphragm pump serves as the conveying element in order to feed the bulk material to be filled into the large bag.
  • other conveying elements can also be used be used.
  • the support device is preferably provided in a height-adjustable manner.
  • the support device can comprise a floor table or a roller conveyor, in which case the rollers of the roller conveyor can optionally be driven via a drive.
  • the headstock assembly may have a single headstock or may include multiple headstocks that together form the headstock assembly.
  • the top plate device can also be designed as a shaping plate which brings the upper area of the big bag into the desired shape after a coarse flow and/or after the filling process and/or periodically.
  • a pressure sensor associated with the filler neck may be provided within the filler neck or, for example, in a line leading to the filler neck. It is also possible for the pressure sensor to be arranged in an area that protrudes into the large bag.
  • a force sensor on the support device and/or on the head plate device is advantageous because it can be used to determine a measure of a load on the large bag during the filling process. As a result, excessive loads resulting from the internal pressure on the large sack can be reliably avoided, as a result of which the risk of breakage and the frequency of breakage can be significantly reduced.
  • the inner wall consists at least partially of an air-permeable wall material
  • this can in particular comprise a wire mesh or consist of wire mesh. Comparable materials are also possible.
  • the mesh size of an air-permeable wall material is such that air can escape, but bulk material is at least essentially held back.
  • the inventive method is used for filling bulk material into large bags and in particular for filling bulk material into FIBC large bags, with a large bag with its straps on the Retaining hook of a holding device of a device for filling is attached.
  • the retaining hooks hold the big bag at least temporarily during the filling process.
  • the large sack is positioned on a support surface of a support device.
  • An active unit of a leveling device is moved upwards relative to the support surface of the support device in order to act on (only) part of the bottom surface of the big bag.
  • At least one measure of the force acting on the big bag is recorded by a height-adjustable head plate device.
  • the method according to the invention also has many advantages.
  • the process enables effective filling of light bulk materials into poorly deaerating large bags with high weight accuracy, even with automatic or semi-automatic filling.
  • the big bag is alternately filled to a predetermined pressure and then compressed.
  • the big sack is preferably compressed in that a support device presses against the bottom of the big sack from below, while the big sack is also pressed from above.
  • a pressure is measured which is characteristic of the internal pressure in the big bag. This enables pressure-controlled filling, which is automatically controlled in particular by a control device in such a way that the maximum permissible internal pressure for the large bag is not exceeded, in order to avoid damage.
  • the support device is preferably used to press against the bottom of the large bag from below in order to compact the bulk material.
  • pressure is applied from above against the large bag in order to compact the bulk material.
  • At least one measure for the on the big bag force applied by the headstock device is detected.
  • At least one measure of the force acting on the large bag by the support device is preferably recorded.
  • the weight of the large bag is measured with a weighing unit.
  • the weight of the big sack is preferably weighed after the bulk material in the big sack has been compacted. If the conveying element is arranged on the non-weighing part, possible errors during the weighing process can be significantly reduced by such a compression. Without prior compaction, the material present in the filling spout could then still exert force on the load cell or load cells or the weighing unit as a whole, as a result of which the actual weight could be measured significantly incorrectly. The compaction frees up volume in the top space of the big sack, into which the product in the filling channel can slide down. In this way, the weighing unit is relieved of disruptive force influences and the actual weight can be determined more reliably.
  • the above-mentioned loop can also be exited if, for example, it is clear that the desired target weight is achieved with a number of strokes determined from the weight difference between the target weight and the actual weight with the pump delivery element. For this purpose, the weight previously conveyed per pump stroke is determined. This enables the device to be designed with high precision and, if necessary, calibratable.
  • the method described above is particularly suitable for filling coated large sacks or large sacks that have poor ventilation performance.
  • air is sucked off or discharged at least temporarily during, before or after the filling process.
  • air from the interior via a double-walled filler neck, for example of the big bag can be discharged or sucked off in order to ensure effective and, if necessary, actively supported ventilation.
  • FIG 1 a device 1 according to the invention for filling bulk materials 2 into large bags 10 is shown schematically.
  • the device 1 has a frame 3 in the form of a frame or the like, to which further components of the device 1 are mounted.
  • a support device 40 is set up, attached or mounted on the floor below the filling spout 4, which serves to support a filled large sack and is also part of a compression device 6 here, with which a partially filled large sack 10 is compressed once or several times during the filling process.
  • the large sack 10 is hung with its holding loops 11 on holding hooks 8 of a holding device 7, while the filling valve 10b is connected to the filling spout 4 in an at least essentially dust-tight manner via a quick-release fastener (can be integrated), for example.
  • a quick-release fastener can be integrated
  • the large sack 10 hangs freely on the loops 11.
  • the support device 40 with the support surface 41 is located well below the sack bottom 12.
  • the device 1 comprises a compaction device, which essentially consists of the support device 40 and the head plate device 16 here.
  • a compaction device which essentially consists of the support device 40 and the head plate device 16 here.
  • the support device 40 or the support surface 41 can be adjusted upwards, while the top plate device 16 is moved downwards via the cylinders 47, so that pressure is exerted on the large sack 10 from below and above at the same time ventilation is improved.
  • the support device 40 here comprises a roller conveyor with rollers 42 which define or span a support surface 41 overall. During compression, the support surface 41 rests essentially flat against the bottom 12 of the sack.
  • the support device 40 includes an adjustment frame 45 or a traverse, which is used to adjust the height of the support surface 41 .
  • the compensating device 30 is arranged and accommodated centrally on the support device 40 here.
  • the compensating device 30 is fastened to the support device 40 so that the compensating device 30 is also moved when the support device 40 is adjusted in height.
  • the compensating device 30 includes the active unit 31, which is designed to be height-adjustable here.
  • the active unit 31 acts as a pressing element and has an active surface 31a (cf. figure 2 ).
  • FIG 1 the basic position 43 of the support device 40 and the rest position 33 of the compensating device 30 are shown.
  • the height of the support device 40 is adjusted with the support surface 41 so that the support surface 41 lies flat against the bottom end 12 of the large bag 10 .
  • the cylinders 47 are extended from above, so that the head plate device 16 is lowered and rests against the head area of the head bag.
  • the compression device 6 with the head plate device 16 and the support device 40 now presses onto the big bag 10 from above and below, so that the bulk material is effectively vented and the volume reduced.
  • the support device 40 can then be lowered again and the top plate device 16 can be raised, whereupon the conveying element 9 (cf figure 5 ) can be put into operation again and bulk material can continue to be filled into the large bag 10 .
  • Bulk material 2 is now alternately filled into the big bag 10 and the big bag 10 is compressed with the compression device 6 .
  • the compensating device 30 can also be activated in addition to the compression and the active unit 31 can be extended via the lifting drive 35, as is shown in figure 2 is shown.
  • the knitting unit 31 is moved upwards relative to the support surface 41, so that the knitting unit 31 practically dips into the bottom of the large sack 10 and additionally compresses the sack bottom 12 on the significantly smaller active surface 31a.
  • figure 2 shows the effective position 34, while in figure 1 the rest position 33 is shown.
  • figure 3 shows a position after the active unit 31 has been transferred back into the rest position 33 and after the support device 40 has been transferred into the basic position 43 and the head plate device 16 has been raised again via the cylinders 47. In this position, the large sack 10 hangs freely again with the loops 11 on the hooks 8.
  • the sack bottom 12 curves outwards far less than before the pressing process and before the action of the knitting unit 31.
  • the knitting unit 31 acts on a considerably smaller surface 31a as the support surface 41 with which the bag bottom 12 rests on the support device 40.
  • An area ratio between the effective area 31a and the cross-sectional area of a large bag 10 is preferably between approximately 1:20 and 1:4.
  • figure 4 shows another position of the device 1, in which a pallet 55 has been placed on the roller conveyor or the support device 40 and the filled large sack 10 has been lowered onto the pallet 55 so that the sack bottom 12 rests with the base 10a on the pallet 55.
  • the filling valve 10b and the holding loops 11 have been removed from the filling spout 4 and the holding hooks 8, so that the large bag 10 is now standing freely on the plate 55.
  • figure 5 shows an enlarged view of the area of the filling spout 4, with two different conveying elements 9 and product supply lines 28 being drawn in here on the left and right side, for example to be able to fill two different products in a convenient manner with little changeover effort.
  • the adjusting flap 48 is changed over. The cleaning effort is small.
  • both the conveying elements 9 and the filling spout 4 and the holding device 7 with the holding hooks 8 are accommodated and fastened to a supporting frame 19 which is supported on the frame 3 via load cells 15 .
  • the conveying element(s) 9, the filler neck 4, the holding device 7 with the holding hooks 8 and also the support frame 19 are part of the weighed system.
  • the corresponding weight is taken into account (tared) for the weighing process, so that the weight filled into the large bag 10 can be deduced.
  • this one includes double-walled Filling spout 36 has an air-permeable screen 38 or wire mesh or the like in at least one section, whereby air is discharged, but the bulk material to be filled is retained.
  • FIG 6 shows an enlarged representation of the conveying element 9 designed as a membrane pump with the product feed 39 and the product feed line 28.
  • the product feed 39 comes from the silo and is fastened, for example, to the frame 3 and is therefore not part of the weighed system.
  • a fixed part 28a of the product supply line 28 can extend further from the frame.
  • the fixed part 28a is decoupled from the conveyor element 9 and the weighed part 28b of the product supply line 28 in terms of weight via a compensator 29.
  • the compensator can consist of a flexible and/or elastic hose material or the like, which enables decoupling from the frame to the weighing part becomes.
  • At least one ventilation valve 14 is assigned to the compensator 29 in order to allow air to be equalized before a weighing process.
  • the compensator 29 is on the suction side of the diaphragm pump 9. It may be sufficient here to open the ventilation valve 14 so that ambient air can be introduced into the compensator from the outside. In this and other configurations, it is also possible for air to be actively supplied via the ventilation valve 14 before a weighing process is carried out.
  • FIG 7 shows an enlarged view of the area of the filler neck 4, the venting device 20 being shown here, via which excess air can be discharged from the interior of the filler neck.
  • the venting device has two check valves 25, 26 which are spaced from each other.
  • the check valve 26 is connected to the filler neck 4, while the check valve 25 is connected to the frame.
  • a flexible compensator 22 is arranged between the check valves 25 and 26, which allows a weight-based decoupling.
  • no ventilation valve has to be provided here, since as a rule no compacted bulk material will be present in the ventilation line 21 .
  • a sampler 27 is provided between the two separately switchable check valves 25 and 26, to which corresponding sampler vessels or sampler lines can be connected. If necessary, a third switchable valve can be provided here.
  • FIG 7 the pressure sensor 17 arranged inside the filling spout 4 is also shown in dashed lines, via which a measure of an internal pressure in the large bag 10 can be detected.
  • FIG figure 8 finally shows a plan view of a support device 40 for the device 1 according to FIG figure 1 and next to it a separate weighing table 50, in which case both the support device 40 and the weighing table 50 each have rollers 42 which can each be driven in a targeted controlled manner via a drive 42a or 52a.
  • the drives 42a and 52a can be rotated in both directions of rotation.
  • drives that can rotate in both directions of rotation can also be dispensed with.
  • the pallet 55 can be moved back onto the support device 40 so that the large bag 10 can be set down thereon.
  • the pallet can be weighed together with the big sack on the weighing table to determine the total weight. In both cases, when such large sacks are loaded onto trucks or other means of transport, for example, the effective total weight can already be calculated during filling and the large sack can then be labeled.
  • filling and pressing it is possible and preferable for filling and pressing to take place alternately, for example, 3, 4, 5 or 6 times during a filling process.
  • pressure may be applied to the bag for between 10 and 40 seconds, and preferably about 20 seconds, to effect effective venting.
  • the times depend on the product, among other things. If the big sack is compacted three or four times, for example, it is possible that the active unit of the compensating device is extended only during the last compacting process or during the last two compacting processes. With an increasing number of compressions per filling, the degree of compression increases, which gradually releases less volume.
  • a fully filled sack can reach a weight of 150 kg or 200 kg when filling light materials. If heavier materials are filled, weights of up to 2 t are also possible.
  • sewn bags with corner flaps be used, with the corner flaps being located internally and providing a roughly rectangular cross-section for the filled bulk bag.
  • the device 1 is used in particular for filling light and very light materials such as silicates or carbon blacks or other light materials that have a bulk density of less than 0.25 kg per liter volume.
  • very light materials such as silicates or carbon blacks or other light materials that have a bulk density of less than 0.25 kg per liter volume.
  • Such light substances are often difficult to fill because they contain a high proportion of air. If such a light bulk material escapes, a floating cloud is created in the surrounding space, which does not settle at all or only very slowly.
  • the device 1 is used in particular to fill large bags 10 made of a coated material that has a low ventilation capacity.
  • the head plate device can be lowered in all cases in order to level out a cone of repose of the fine or ultra-fine filling.
  • the support device 40 can be raised in order to relieve the straps 11 so that the straps 11 can be removed from the holding hooks 8 manually.

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  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Füllen von Großsäcken und insbesondere zum Füllen von FIBC-Großsäcken mit wenigstens einem Schüttgut und insbesondere einem leichten Schüttgut. Ein Großsack (englisch: Big Bag) ist ein flexibler Schüttgutbehälter, wobei die international gebräuchliche Kurzbezeichnung FIBC lautet und als Abkürzung für "Flexible Intermediate Bag Container" steht.
  • Derartige Großsäcke oder Big Bags können beispielsweise aus Kunststoffgewebe wie Polypropylen bestehen und fassen ein Volumen von bis zu 1000 oder sogar 4000 l oder mehr. Meist füllt ein Großsack die Fläche einer Europalette aus und kann im gefüllten Zustand bis ca. 2,2 m oder mehr hoch werden.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich insbesondere damit, leichte und leichteste Materialien in derartige Großsäcke einzufüllen. Beispielsweise bzw. vorzugsweise können Silikate oder Ruße oder ähnliche leichte Materialien für unterschiedlichste Anwendungen in solche Großsäcke eingefüllt werden. Ein damit vollständig gefüllter Sack kann dabei eine Höhe von bis zu 2,40 m und ein Gewicht von 150 kg erreichen. Dabei liegen die Schüttdichten der Schüttgüter vorzugsweise bei kleiner oder gleich 0,25 kg je Kubikdezimeter. Derartig leichte Materialien effektiv abzufüllen ist aufwendig, da ein sehr hoher Luftanteil vorhanden ist.
  • Im Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um derartig leichte Materialien in konventionelle kleinere Säcke zu füllen, die im gefüllten Zustand 10 kg Gewicht aufweisen. Zur Füllung derartiger und noch handlicher Säcke ist es bekannt geworden, die Seitenwände der Säcke von außen mit Pressbacken zu beaufschlagen, sodass das zur Verfügung stehende Volumen reduziert wird und somit bei der Füllung schneller ein höherer Innendruck vorliegt, der zu einer besseren Entlüftung über die Sackwände führt. Dadurch kann bei konventionellen kleinen Säcken die Abfüllgeschwindigkeit gesteigert werden. Alternativ dazu ist es auch bekannt geworden, leichte Materialien mit einem sogenannten Vakuumpacker abzufüllen, bei dem das gesamte Gebinde in einer Vakuumkammer untergebracht wird und das abzufüllende Schüttgut in den Sack hineingesogen wird. Derartige Verfahren funktionieren zuverlässig, erfordern aber schon bei der Abfüllung von Schüttgütern in konventionelle Säcke mit zum Beispiel 10 kg Füllgewicht einen hohen Apparateaufwand. Für die Abfüllung von leichten Schüttgütern in Großsäcke eignen sich derartige Verfahren nicht, da der apparative Aufwand und auch die Kosten viel zu groß würden.
  • Die US 2015/0175280 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdichten von Schüttgütern in einem Großsack, wobei ein Großsack mit zu verdichtendem Material auf einer Basis positioniert und von oben ein Pressplatte abgesenkt wird. Vibrationselemente erzeugen Druck, um das Schüttgut zu verdichten.
  • Die US 4 718 464 A bildet die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 und offenbart ein Apparat zur automatischen Befüllung und Wiegen von großen Säcken. Das untere Ende des Sacks kann durch eine Basisunterstützung mit einer ausfahrbaren Zentralplatte und einer nach außen abfallend angewinkelten Platte unterstützt werden.
  • Die Abfüllung von Schüttgütern in Großsäcke ist sehr aufwendig, da sehr viel Handarbeit erforderlich ist. Gerade bei der Abfüllung leichter Materialien kommen hier beschichtete Sackmaterialien zum Einsatz, die nur schlecht oder nahezu gar nicht über die Außenwände entlüften. Deshalb ist die Abfüllung zudem auch sehr zeit- und arbeitsintensiv, da eine Bedienperson den Füllvorgang starten und laufend überwachen muss, damit kein unzulässiger Überdruck in dem Großsack entsteht. Weiterhin muss die Bedienperson den Füllvorgang derart steuern, dass die abzufüllende Menge auch in den Großsack hineinpasst. Dadurch ist die Anwesenheit der Bedienperson ständig nötig, was die Kosten für die Abfüllung erheblich steigert.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit auch leichte Schüttgüter effektiv in Großsäcke eingefüllt werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. 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.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen von Großsäcken und insbesondere FIBC-Großsäcken mit wenigstens einem Schüttgut und insbesondere einem leichten Schüttgut umfasst ein Gestell, wenigstens einen Füllstutzen zum Füllen des Großsacks, eine Wägeeinheit und wenigstens eine Verdichtungseinrichtung. Dabei ist an dem Gestell eine Halteeinrichtung mit mehreren Haltehaken vorgesehen oder aufgenommen, um Halteschlaufen eines zu füllenden Großsacks aufzunehmen und den Großsack während des Füllvorgangs zu halten. Es ist eine Unterstützungseinrichtung vorgesehen, welche eine Stützfläche definiert, mit der ein Bodenende des Großsacks von unten unterstützbar ist. Der Unterstützungseinrichtung ist eine Ausgleichseinrichtung mit einer gegenüber der Stützfläche verlagerbaren Wirkeinheit zugeordnet, um mit der Wirkeinheit auf das Bodenende des Großsacks einzuwirken. Weiterhin umfasst die Verdichtungseinrichtung eine Kopfplatteneinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, von oben auf den Großsack einzuwirken und wobei insbesondere die Kopfplatteneinrichtung an dem Gestell höhenverstellbar befestigt ist, um bedarfsweise Druck von oben auf den Großsack auszuüben und wobei an der Kopfplatteneinrichtung wenigstens ein Sensor zur Erfassung eines Maßes für eine Presskraft angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass der Großsack von der Stützfläche der Unterstützungseinrichtung unterstützt werden kann und beispielsweise darauf abgesetzt werden kann und dass dann die Wirkeinheit der Ausgleichseinrichtung gegenüber der Stützfläche verlagerbar ist, um auf das Bodenende des Großsacks einzuwirken.
  • Dadurch wird es insbesondere möglich, eine Auswölbung des Bodenendes des Großsacks zu reduzieren. Dadurch eignet sich die Vorrichtung insbesondere zur Abfüllung von leichten Schüttgütern in schlecht entlüftende und/oder beschichtete Großsäcke, die insbesondere mit Kunststoff beschichtet sind. Mit Kunststoff beschichtete Großsäcke entlüften schlecht oder gar nicht über die Außenhaut, sodass zusätzliche Maßnahmen zur Steigerung der Entlüftung sich vorteilhaft auf die Abfüllleistung auswirken.
  • Vorzugsweise liegt die Stützfläche der Unterstützungseinrichtung (zeitweise) flächig an dem Bodenende des zu füllenden bzw. des gefüllten Großsacks an. Vorzugsweise hängt der Großsack während des Füllvorgangs wenigstens zeitweise und insbesondere im Wesentlichen frei an den Halteschlaufen und die Wägeeinheit dient zum Wiegen während der Füllung. Vorzugsweise wird eine Füllung nach dem Brutto-Wägeverfahren durchgeführt. Ein Brutto-Wägeverfahren bedeutet, dass der Großsack und Teile der Fülleinrichtung mitgewogen werden.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Großsack eine obere Einfüllöffnung aufweist, während der Füllstutzen eine nach unten ausgerichtete Füllöffnung aufweist. Dabei weist der Füllstutzen eine Längserstreckung auf und ein Produktstrom ist im Wesentlichen parallel zu der Längserstreckung des Füllstutzens nach unten ausgerichtet, sodass das Schüttgut durch die Füllöffnung von oben nach unten in die Einfüllöffnung des Großsacks gelangt. Die Füllöffnung ist im Wesentlichen oder vollständig vertikal ausgerichtet.
  • Vorzugsweise ist ein Tragrahmen vorgesehen, an dem die Halteeinrichtung und/oder die Haltehaken aufgenommen sind. Vorzugsweise wird der Tragrahmen von Wägezellen getragen und an dem Gestell abgestützt. Insbesondere umfasst die Unterstützungseinrichtung ein ausfahrbares bzw. wenigstens ein ausfahrbares Pressorgan, welches aus einer Ruhestellung in eine Einwirkposition verfahrbar ist, um eine Wölbung eines Bodens eines gefüllten Großsacks zu reduzieren.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Wirkeinheit der Ausgleichseinrichtung zwischen einer unteren Ruheposition und einer oberen Einwirkposition verlagerbar. Vorzugsweise ist die Wirkeinheit über einen Hubantrieb automatisch zwischen der unteren Ruheposition und der oberen Einwirkposition verfahrbar.
  • Besonders bevorzugt ist die Ausgleichseinrichtung an der Unterstützungseinrichtung befestigt. Das ermöglicht einen einfachen Aufbau und einen einfachen Betrieb. Die Unterstützungseinrichtung kann insbesondere ein von dem Gestell separates Bauteil bzw. eine separate Einheit sein, die vorzugsweise unterhalb des Füllstutzens montiert, aufgestellt oder befestigt wird. Es ist auch möglich, dass die Unterstützungseinrichtung als separate Baueinheit ausgebildet ist, die dann relativ zu der Unterstützungseinrichtung montiert, aufgestellt oder befestigt wird. Beispielsweise kann die Ausgleichseinrichtung als separate Baueinheit an dem Boden oder einer Geschossdecke eines Gebäudes befestigt werden. Auch andere Befestigungsmöglichkeiten sind möglich.
  • Es ist bevorzugt, dass die Ausgleichseinrichtung so angeordnet ist, dass die Wirkeinheit in einem zentralen Bereich der Stützfläche der Unterstützungseinrichtung auf den Sackboden einwirkt. Die Wirkeinheit befindet sich insbesondere in der oberen Einwirkposition in einem zentralen Bereich der Stützfläche. In der Ruhestellung kann die Wirkeinheit beispielsweise auch außermittig angeordnet sein oder insbesondere auch in der Unterstützungseinrichtung versenkt angeordnet sein.
  • Vorzugsweise sind die Unterstützungseinrichtung und die Ausgleichseinrichtung so ausgebildet und angeordnet, dass die Wirkeinheit in einem zentralen Bereich der Stützfläche der Unterstützungseinrichtung von unten auf den Sackboden einwirkt, wenn sich die Ausgleichseinrichtung in der Einwirkposition befindet.
  • Vorteilhafterweise ist die Unterstützungseinrichtung von einer unteren Grundstellung in eine obere Stützstellung verfahrbar. In solchen Ausgestaltungen ist die Unterstützungseinrichtung Teil der Verdichtungseinrichtung. Dann kann die Stützstellung auch als Verdichtungsstellung bezeichnet werden. Die Verdichtungseinrichtung umfasst wenigstens eine Kopfplatteneinrichtung, welche dafür vorgesehen ist, von oben auf den Großsack einzuwirken.
  • Besonders bevorzugt umfasst die Verdichtungseinrichtung die Unterstützungseinrichtung und die Kopfplatteneinrichtung, wobei die Unterstützungseinrichtung von unten auf den Boden des Großsacks einwirkt und wobei die Kopfplatteneinrichtung von oben auf den Großsack einwirkt, um die Entlüftung zu unterstützen und eine Verdichtung des in den Großsack eingefüllten Schüttguts zu bewirken.
  • Vorzugsweise ist die Kopfplatteneinrichtung an dem Gestell höhenverstellbar befestigt, insbesondere, um bedarfsweise Druck von oben auf den Großsack auszuüben. Es ist besonders bevorzugt, dass der Füllstutzen durch die Kopfplatteneinrichtung hindurchführt und/oder dass die Kopfplatteneinrichtung den Füllstutzen in radialer Richtung wenigstens teilweise und insbesondere im Wesentlichen vollständig oder vollständig umgibt.
  • Die Kopfplatteneinrichtung kann als durchgängige Platte ausgeführt sein, die beispielsweise in einem mittleren Bereich ein Loch zur Durchführung des Füllstutzens aufweist. Möglich ist es aber auch, dass die Kopfplatteneinrichtung keine massive Platte aufweist, sondern Streben, Stäbe oder andere Mittel aufweist, die es erlauben, Druck auf den Großsack auszuüben.
  • Vorzugsweise ist dem Füllstutzen wenigstens ein Drucksensor zugeordnet. Möglich ist es auch, dass 2 oder mehr Drucksensoren vorgesehen sind, um die Ausfallsicherheit beispielsweise zu erhöhen.
  • In bevorzugten Weiterbildungen ist an der Kopfplatteneinrichtung oder an einer sonstigen Komponente der Vorrichtung wenigstens ein Sensor zur Erfassung eines Maßes für eine Presskraft angeordnet. Vorteilhaft kann auch an der Unterstützungseinrichtung wenigstens ein Sensor zur Erfassung eines Maßes für die Presskraft angeordnet sein. Ein solcher Sensor kann beispielsweise als Kraftsensor oder Drucksensor ausgebildet sein. Möglich ist es auch, dass ein Stromsensor vorgesehen ist. Mit dem Sensor wird insbesondere ein kraft-, druck- oder stromgesteuertes Pressen der Verdichtungseinrichtung erlaubt.
  • In bevorzugten Weiterbildungen weist der Füllstutzen wenigstens einen doppelwandigen Abschnitt auf, wobei die innere Wandung an dem doppelwandigen Abschnitt wenigstens teilweise aus einem luftdurchlässigen Wandungsmaterial besteht. In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass dem Füllstutzen wenigstens eine Entlüftungseinrichtung zugeordnet ist, um aus dem Sack entweichende Luft abzuführen.
  • Vorzugsweise sind der Füllstutzen und die Halteeinrichtung und insbesondere auch die Kopfplatteneinrichtung an einem Tragrahmen aufgenommen, der über die Wägeeinheit gewogen wird. Dadurch wird ein Brutto-Wägeverfahren ermöglicht, bei dem das abzufüllende Gewicht genau erreicht werden kann.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen ist dem Füllstutzen eine Entlüftungseinrichtung mit wenigstens einer Entlüftungsleitung zugeordnet, die über wenigstens einen Kompensator von dem Gestell entkoppelt ist. Die Entlüftungseinrichtung ist vorzugsweise an den Füllstutzen angeschlossen, sodass aus dem Großsack nach oben durch den Füllstutzen entweichende Luft effektiv abgeleitet werden kann.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Entlüftungsleitung 2 voneinander beabstandete Sperrventile, zwischen denen der Kompensator angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind die Sperrventile separat schaltbar. Zwischen den Sperrventilen ist vorzugsweise ein Probennehmer angeordnet. Durch Schalten der Sperrventile kann so einfach und effektiv eine Probe aus der laufenden Abfüllung entnommen werden. In einer entsprechend anderen Schaltstellung kann effektiv entlüftet werden.
  • In allen Ausgestaltungen ist vorzugsweise eine Produktzufuhrleitung oder wenigstens eine Produktzufuhrleitung vorgesehen. In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass 2 unterschiedliche Produktzufuhrleitungen und Produktzufuhrwege vorgesehen sind. Dann sind vorzugsweise auch wenigstens 2 Förderorgane vorgesehen, wobei jede Produktzufuhrleitung wenigstens ein Förderorgan umfasst. In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass jede Produktzufuhr auch 2 oder mehr Förderorgane aufweist.
  • Vorzugsweise ist wenigstens ein Förderorgan vorgesehen, welches über eine Produktzufuhrleitung mit einer Produktzufuhr verbunden ist. Insbesondere kann das Förderorgan von dem Tragrahmen getragen werden, sodass das Förderorgan Teil des gewogenen Systems ist.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen ist ein flexibler Kompensator Teil der Produktzufuhrleitung und ist zwischen dem feststehenden Teil der Produktzufuhrleitung und einem gewogenen Teil der Produktzufuhrleitung angeordnet, um eine Gewichtsentkopplung bei einem Wägevorgang zu erzielen. Dadurch kann die Gewichtsgenauigkeit erheblich verbessert werden.
  • Vorzugsweise ist dem flexiblen Kompensator ein Belüftungsventil zugeordnet, um vor einem Wägevorgang einen Luftausgleich in der Produktzufuhrleitung zu ermöglichen. Das ist besonders vorteilhaft, da durch den Luftausgleich dafür gesorgt wird, dass der flexible Kompensator flexibel bleibt. Es hat sich herausgestellt, dass auch ein flexibler Schlauch eine hohe Steifigkeit aufweisen kann, wenn sich in dem flexiblen Kompensator verdichtetes Schüttgut befindet. Dann kann die Steifigkeit auch eines flexiblen Kompensator so weit erhöht werden, dass fehlerhafte Gewichtsmessungen erfolgen. Durch den Einsatz eines Belüftungsventils, welches einen einfachen Luftausgleich ermöglicht oder durch welchen ein Luftstoß in die Produktzufuhrleitung gegeben werden kann, kann die Genauigkeit des Wägevorgangs und somit die Genauigkeit der Abfüllung erheblich gesteigert werden. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme die Genauigkeit einer automatischen Abfüllung sehr weit gesteigert werden kann, sodass es mit dieser Maßnahme möglich geworden ist, übliche Grenzwerte bei der (manuellen) Abfüllgenauigkeit zu erreichen bzw. zu unterschreiten.
  • In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass als Förderorgan wenigstens eine Membranpumpe dient, um das abzufüllende Schüttgut dem Großsack zuzuführen. Je nach abzufüllendem Schüttgut können auch andere Förderorgane eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise ist die Unterstützungseinrichtung höhenverstellbar vorgesehen. Die Unterstützungseinrichtung kann einen Bodentisch oder eine Rollenbahn umfassen, wobei die Rollen der Rollenbahn über einen Antrieb gegebenenfalls angetrieben werden können.
  • Die Kopfplatteneinrichtung kann eine einzelne Kopfplatte aufweisen oder aber mehrere Kopfplatten umfassen, die insgesamt die Kopfplatteneinrichtung bilden. Die Kopfplatteneinrichtung kann auch als Formplatte ausgebildet sein, die den oberen Bereich des Großsacks nach einem Grobstrom und/oder nach dem Füllvorgang und/oder periodisch in die gewünschte Form bringt.
  • Ein dem Füllstutzen zugeordneter Drucksensor kann innerhalb des Füllstutzens vorgesehen sein oder aber zum Beispiel in einer Leitung, die zu dem Füllstutzen führt. Möglich ist es auch, dass der Drucksensor in einem Bereich angeordnet ist, der in den Großsack hineinragt.
  • Ein Kraftsensor an der Unterstützungseinrichtung und/oder an der Kopfplatteneinrichtung ist vorteilhaft, da damit ein Maß für eine Belastung des Großsacks während des Füllvorgangs ermittelt werden kann. Dadurch können zu große Belastungen, resultierend aus dem Innendruck auf den Großsack zuverlässig vermieden werden, wodurch die Bruchgefahr und Bruchhäufigkeit erheblich gesenkt werden kann.
  • Bei einem doppelwandigen Abschnitt an dem Füllstutzen, bei dem die innere Wandung wenigstens teilweise aus einem luftdurchlässigen Wandungsmaterial besteht, kann dieses insbesondere ein Drahtgewebe umfassen oder aus Drahtgewebe bestehen. Möglich sind auch vergleichbare Materialien. Insbesondere ist die Maschenweite eines luftdurchlässigen Wandungsmaterials derart, dass Luft entweichen kann, Schüttgut aber wenigstens im Wesentlichen zurückgehalten wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Füllen von Schüttgut in Großsäcke und insbesondere zum Füllen von Schüttgut in FIBC-Großsäcke, wobei ein Großsack mit seinen Halteschlaufen an den Haltehaken einer Halteeinrichtung einer Vorrichtung zum Füllen angehangen wird. Die Haltehaken halten den Großsack wenigstens zeitweise während des Füllvorgangs. Der Großsack wird wenigstens nach dem Füllvorgang auf einer Stützfläche einer Unterstützungseinrichtung positioniert. Eine Wirkeinheit einer Ausgleichseinrichtung wird relativ zu der Stützfläche der Unterstützungseinrichtung nach oben verfahren, um (nur) auf einen Teil der Bodenfläche des Großsacks einzuwirken. Dadurch ist es auch möglich, eine Auswölbung des Bodenendes des Großsacks zu reduzieren, indem insbesondere punktuell und vorzugsweise im Bereich der größten Durchwölbung eine Einwirkung erfolgt. Dabei wird wenigstens ein Maß für die auf den Großsack wirkende Kraft durch eine höhenverstellbare Kopfplatteneinrichtung erfasst.
  • Auch das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Das Verfahren ermöglicht eine effektive Abfüllung von leichten Schüttgütern in schlecht entlüftende Großsäcke mit einer hohen Gewichtsgenauigkeit auch bei einer automatischen oder semiautomatischen Befüllung.
  • Vorzugsweise wird der Großsack alternierend bis zu einem vorbestimmten Druck gefüllt und dann komprimiert. Vorzugsweise wird der Großsack dadurch komprimiert, dass von unten eine Unterstützungseinrichtung gegen den Boden des Großsacks drückt, während von oben ebenfalls auf den Großsack eingedrückt wird.
  • Es ist bevorzugt, dass während des Füllens ein Druck gemessen wird, der charakteristisch für den Innendruck in dem Großsack ist. Das ermöglicht eine druckgesteuerte Befüllung, die insbesondere durch eine Steuereinrichtung automatisch derart gesteuert erfolgt, dass der für den Großsack maximal zulässige Innendruck nicht überschritten wird, um eine Beschädigung zu vermeiden.
  • Vorzugsweise wird mit der Unterstützungseinrichtung von unten gegen den Boden des Großsacks gedrückt, um das Schüttgut zu verdichten. Vorzugsweise wird von oben gegen den Großsack gedrückt, um das Schüttgut zu verdichten.
  • Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Maß für die auf den Großsack durch die Kopfplatteneinrichtung einwirkende Kraft erfasst. Vorzugsweise wird wenigstens ein Maß für die auf den Großsack durch die Unterstützungseinrichtung einwirkende Kraft erfasst. Dadurch kann eine effektive Verdichtung gewährleistet und/oder eine Beschädigung des Großsacks vermieden werden, indem die Verdichtungseinrichtung bevorzugt nahe der zulässigen maximalen Kraft hochgefahren wird und den Sackinnendruck im zulässigen Bereich so hoch als möglich hält, um die Entlüftungszeit zu minimieren.
  • In vorteilhaften Weiterbildungen wird das Gewicht des Großsacks mit einer Wägeeinheit gemessen.
  • Vorzugsweise werden die folgenden Verfahrensschritte in einer Schleife wiederholt, bis das Ist-Gewicht innerhalb eines Toleranzbereiches um das Sollgewicht liegt:
    • Zunächst wird das Förderorgan zum Füllen von Schüttgut in den Großsack betrieben.
    • Anschließend wird das Schüttgut durch Ausübung von Druck durch die Verdichtungseinrichtung von unten gegen den Boden des Großsacks und/oder durch die Kopfplatteneinrichtung von oben gegen den Sack verdichtet.
    • Danach wird die Unterstützungseinrichtung und/oder die Kopfplatteneinrichtung weggefahren, sodass der Großsack (frei) an den Haltehaken hängt.
    • Der Großsack wird gewogen.
    • Wenigstens gegen Ende des Füllvorgangs wird die Wirkeinheit der Ausgleichseinrichtung relativ zu der Stützfläche der Unterstützungseinrichtung nach oben verfahren, um auf einen Teil der Bodenfläche des Großsacks einzuwirken. Das erfolgt insbesondere dann, wenn die Unterstützungseinrichtung mit der Stützfläche an dem Boden des Großsacks anliegt. Durch das Ausfahren der Wirkeinheit wird eine Auswölbung des Bodens des Großsacks reduziert, die sich durch das geringe Eigengewicht des Füllgutes beim Absetzen des Großsackes auf die Unterstützungseinrichtung nicht selbsttätig zurückbildet. Der Inhalt des Großsacks wird auf diese Weise nochmals effektiv verdichtet, sodass insgesamt eine deutlich höhere Schüttgutdichte ermöglicht wird und eine nahezu planebene Aufstandsfläche für den späteren Abtransport erzielt wird.
  • Vorzugsweise wird das Gewicht des Großsacks gewogen, nachdem eine Verdichtung des Schüttguts in dem Großsack erfolgt ist. Wenn das Förderorgan auf dem nichtwiegenden Teil angeordnet ist, können durch eine derartige Verdichtung mögliche Fehler beim Wägevorgang erheblich reduziert werden. Ohne vorherige Verdichtung könnte das in dem Füllstutzen vorhandene Material dann noch Kraft auf die Wägezelle oder Wägezellen oder die Wägeeinheit insgesamt ausüben, wodurch eine erhebliche Verfälschung des Ist-Gewichts gemessen werden könnte. Durch die Verdichtung wird im Kopfraum des Großsacks Volumen frei, in welches das im Füllkanal stehende Produkt nachrutschen kann. So wird die Wägeeinheit von störenden Krafteinflüssen entlastet und es kann das tatsächliche Gewicht zuverlässiger ermittelt werden.
  • Die vorstehend genannte Schleife kann auch verlassen werden, wenn beispielsweise klar ist, dass mit einer aus der Gewichtsdifferenz zwischen Soll-Gewicht und Ist-Gewicht ermittelten Anzahl von Hüben mit dem Pumpenförderorgan das angestrebte Sollgewicht erreicht wird. Dazu wird das zuvor je Pumpenhub geförderte Gewicht ermittelt. Das ermöglicht eine hochgenaue und gegebenenfalls eichfähige Auslegung der Vorrichtung.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren eignet sich insbesondere zur Füllung von beschichteten Großsäcken oder von Großsäcken, die eine schlechte Entlüftungsleistung aufweisen.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens zeitweise während, vor oder nach dem Füllvorgang Luft abgesaugt oder abgeführt wird. Dabei kann über einen beispielsweise doppelwandigen Füllstutzen beispielsweise Luft aus dem Inneren des Großsacks abgeführt oder abgesaugt werden, um eine effektive und gegebenenfalls aktiv unterstützte Entlüftung zu gewährleisten.
  • Mit der Erfindung wird es möglich, Großsäcke automatisch mit leichten Materialien zu füllen. Eine Steuerung des Füllvorgangs von Hand ist nicht nötig. Dabei können unterschiedliche Säcke und auch Sacktypen nacheinander gefüllt werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert wird.
  • In den Figuren zeigen:
    • Figur 1
    eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Füllen von Großsäcken in einer ersten Stellung;
    Figur 2
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1 in einer zweiten Stellung;
    Figur 3
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1 in einer dritten Stellung;
    Figur 4
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1 in einer vierten Stellung;
    Figur 5
    den Bereichen des Füllstutzens der Vorrichtung nach Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung;
    Figur 6
    den Bereich des Förderorgans der Vorrichtung nach Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung;
    Figur 7
    den Bereich des Füllstutzens mit der Entlüftungseinrichtung der Vorrichtung nach Figur 1; und
    Figur 8
    eine schematische Draufsicht auf die Unterstützungseinrichtung und einen Wägetisch für die Vorrichtung nach Figur 1.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Füllen von Schüttgütern 2 in Großsäcke 10 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist ein Gestell 3 in Form eines Rahmens oder dergleichen auf, an dem weitere Komponenten der Vorrichtung 1 anmontiert sind.
  • Unterhalb des Füllstutzens 4 ist auf dem Boden eine Unterstützungseinrichtung 40 aufgestellt, angebracht oder montiert, die zur Unterstützung eines gefüllten Großsacks dient und hier auch Teil einer Verdichtungseinrichtung 6 ist, mit der ein teilweise gefüllter Großsack 10 während des Füllvorgangs einmal oder mehrfach verdichtet wird.
  • Der Großsack 10 wird mit seinen Halteschlaufen 11 an Haltehaken 8 einer Halteeinrichtung 7 aufgehangen, während das Füllventil 10b über beispielsweise einen Schnellspannverschluss (kann integriert sein) an dem Füllstutzen 4 wenigstens im Wesentlichen staubdicht angeschlossen wird.
  • Während des wesentlichen Teils des Füllvorgangs hängt der Großsack 10 frei an den Schlaufen 11. Die Unterstützungseinrichtung 40 mit der Stützfläche 41 befindet sich deutlich unterhalb des Sackbodens 12.
  • Durch die Abfüllung mit leichten Materialien, bei der ein erheblicher Luftanteil mit dem Schüttgut in den Großsack hinein gerät, bläht sich der Großsack auf und der Boden des Großsacks 10 wölbt sich nach außen. Dieser Zustand ist in Figur 1 dargestellt.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine Verdichtungseinrichtung, die hier im Wesentlichen aus der Unterstützungseinrichtung 40 und der Kopfplatteneinrichtung 16 besteht. Zur Verdichtung kann die Unterstützungseinrichtung 40 bzw. die Stützfläche 41 nach oben verstellt werden, während die Kopfplatteneinrichtung 16 über die Zylinder 47 nach unten verfahren wird, sodass gleichzeitig von unten und oben Druck auf den Großsack 10 ausgeübt wird, wodurch die Entlüftung verbessert wird.
  • Die Unterstützungseinrichtung 40 umfasst hier eine Rollenbahn mit Rollen 42, die insgesamt eine Stützfläche 41 definieren bzw. aufspannen. Bei der Verdichtung liegt die Stützfläche 41 im Wesentlichen flächig an dem Sackboden 12 an.
  • Die Unterstützungseinrichtung 40 umfasst einen Verstellrahmen 45 bzw. eine Traverse, die zur Höhenverstellung der Stützfläche 41 dient.
  • Zentral ist an der Unterstützungseinrichtung 40 hier die Ausgleichseinrichtung 30 angeordnet und aufgenommen. Hier ist die Ausgleichseinrichtung 30 an der Unterstützungseinrichtung 40 befestigt, sodass die Ausgleichseinrichtung 30 bei einer Höhenverstellung der Unterstützungseinrichtung 40 mit verfahren wird. Möglich ist es aber auch, die Ausgleichseinrichtung 30 separat auf dem Boden anzuordnen oder zu befestigen, sodass bei einer Höhenverstellung der Unterstützungseinrichtung 40 keine Höhenverstellung der Ausgleichseinrichtung 30 bzw. der Wirkeinheit 31 der Ausgleichseinrichtung 30 erfolgt.
  • Die Ausgleichseinrichtung 30 umfasst die Wirkeinheit 31, die hier höhenverstellbar ausgeführt ist. Die Wirkeinheit 31 wirkt als Pressorgan und weist eine Wirkfläche 31a auf (vgl. Figur 2).
  • In Figur 1 sind die Grundstellung 43 der Unterstützungseinrichtung 40 und die Ruhestellung 33 der Ausgleichseinrichtung 30 dargestellt.
  • Nachdem der Großsack 10 zunächst beispielsweise so weit gefüllt wurde, dass sich die in Figur 1 dargestellte Form ergibt, wird die Unterstützungseinrichtung 40 mit der Stützfläche 41 in der Höhe verstellt, sodass die Stützfläche 41 flächig an dem Bodenende 12 des Großsacks 10 anliegt. Gleichzeitig werden von oben die Zylinder 47 ausgefahren, sodass die Kopfplatteneinrichtung 16 abgesenkt wird und sich an dem Kopfbereich des Kopfsacks anlegt. Die Verdichtungseinrichtung 6 mit der Kopfplatteneinrichtung 16 und der Unterstützungseinrichtung 40 presst nun auf den Großsack 10 von oben und unten ein, sodass eine effektive Entlüftung des Schüttgutes und Volumenverringerung bewirkt wird.
  • Anschließend kann die Unterstützungseinrichtung 40 wieder runtergefahren werden und die Kopfplatteneinrichtung 16 hochgefahren werden, woraufhin das Förderorgan 9 (vergleiche Figur 5) wieder in Betrieb gesetzt werden kann und weiterhin Schüttgut in den Großsack 10 eingefüllt werden kann.
  • Alternierend wird nun Schüttgut 2 in den Großsack 10 eingefüllt und es wird mit der Verdichtungseinrichtung 6 der Großsack 10 komprimiert.
  • Bei jeder Komprimierung oder bei einzelnen Komprimierungen insbesondere gegen Ende des Füllvorgangs kann zusätzlich zu der Komprimierung auch die Ausgleichseinrichtung 30 aktiviert und die Wirkeinheit 31 über den Hubantrieb 35 ausgefahren werden, so wie es in Figur 2 dargestellt ist. Dazu wird die Wirkeinheit 31 relativ zu der Stützfläche 41 nach oben verfahren, sodass die Wirkeinheit 31 praktisch in den Boden des Großsacks 10 eintaucht und auf der erheblich kleineren Wirkfläche 31a den Sackboden 12 zusätzlich komprimiert. Figur 2 zeigt die Einwirkposition 34, während in Figur 1 die Ruhestellung 33 abgebildet ist.
  • Es hat sich erstaunlicherweise herausgestellt, dass durch die zusätzliche Wirkung der Wirkeinheit 31 eine erheblich verbesserte Abfüllung erreichbar ist. Durch die zusätzliche Komprimierung im Bereich des Sackbodens 12 kann gegen Ende des Füllvorgangs eine erheblich verbesserte Gewichtsgenauigkeit erzielt werden. Möglich ist es, dass durch die zusätzliche Komprimierung Material im Kopfbereich des Großsacks 10 frei wird, sodass eine bessere Entkopplung für das Wägeergebnis erzielt wird. Außerdem wird eine bessere Standfestigkeit des Großsacks nach dem Füllvorgang erzielt. Figur 3 zeigt eine Stellung, nachdem die Wirkeinheit 31 wieder in die Ruhestellung 33 überführt wurde und nachdem die Unterstützungseinrichtung 40 in die Grundstellung 43 überführt und die Kopfplatteneinrichtung 16 über die Zylinder 47 wieder angehoben wurde. In dieser Stellung hängt der Großsack 10 wieder frei mit den Schlaufen 11 an den Haken 8. Der Sackboden 12 wölbt sich weitaus weniger nach außen als vor dem Pressvorgang und vor dem Einwirken der Wirkeinheit 31. Dabei wirkt die Wirkeinheit 31 auf einer erheblich kleineren Fläche 31a als die Stützfläche 41, mit der der Sackboden 12 auf der Unterstützungseinrichtung 40 aufliegt. Vorzugsweise beträgt ein Flächenverhältnis zwischen der Wirkfläche 31a und der Querschnittsfläche eines Großsacks 10 zwischen etwa 1:20 und 1:4.
  • Figur 4 zeigt eine weitere Stellung der Vorrichtung 1, in der eine Palette 55 auf der Rollenbahn bzw. der Unterstützungseinrichtung 40 platziert wurde und der gefüllte Großsack 10 auf die Palette 55 abgesenkt wurde, sodass der Sackboden 12 mit der Standfläche 10a auf der Palette 55 anliegt. Das Füllventil 10b und die Halteschlaufen 11 wurden von dem Füllstutzen 4 bzw. den Haltehaken 8 abgenommen, sodass der Großsack 10 nun frei auf der Platte 55 steht.
  • Figur 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs des Füllstutzens 4, wobei hier auf der linken und rechten Seite zwei unterschiedliche Förderorgane 9 und Produktzufuhrleitungen 28 eingezeichnet sind, um beispielsweise auf bequeme Art und Weise zwei unterschiedliche Produkte mit geringem Umstellaufwand abfüllen zu können. Zur Umstellung der Produktwege wird die Verstellklappe 48 umgestellt. Der Reinigungsaufwand ist klein.
  • In Figur 5 ist erkennbar, dass sowohl die Förderorgane 9 als auch der Füllstutzen 4 und die Halteeinrichtung 7 mit den Haltehaken 8 an einem Tragrahmen 19 aufgenommen und befestigt sind, der sich über Wägezellen 15 an dem Gestell 3 abstützt. Damit sind in dieser Ausgestaltung das bzw. die Förderorgane 9, der Füllstutzen 4, die Halteeinrichtung 7 mit den Haltehaken 8 und auch der Tragrahmen 19 Teil des gewogenen Systems. Das entsprechende Gewicht wird dem Wägevorgang berücksichtigt (tariert), sodass auf das in den Großsack 10 eingefüllte Gewicht zurückgeschlossen werden kann. Wie Fig. 5a zeigt, umfasst der hier doppelwandige Füllstutzen 36 in wenigstens einem Abschnitt ein luftdurchlässiges Sieb 38 oder Drahtgewebe oder dergleichen, wodurch Luft abgeführt, das abzufüllende Schüttgut aber zurückgehalten wird.
  • Figur 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des als Membranpumpe ausgeführten Förderorgans 9 mit der Produktzufuhr 39 und der Produktzufuhrleitung 28. Die Produktzufuhr 39 kommt von dem Silo und ist beispielsweise an dem Gestell 3 befestigt und somit nicht Teil des gewogenen Systems. Von dem Gestell kann sich ein feststehender Teil 28a der Produktzufuhrleitung 28 aus weiter erstrecken. Der feststehende Teil 28a wird über einen Kompensator 29 gewichtsmäßig entkoppelt von dem Förderorgan 9 und dem gewogenen Teil 28b der Produktzufuhrleitung 28. Der Kompensator kann aus einem flexiblen und/oder elastischen Schlauchmaterial oder dergleichen bestehen, wodurch eine Entkopplung von dem Gestell zu dem wiegenden Teil ermöglicht wird. Es hat sich aber herausgestellt, dass auch bei leichten Produkten eine derartige Verdichtung des Schüttguts innerhalb des Kompensators 29 erfolgen kann, dass der Kompensator 29 seine Funktion nicht vollständig gewährleisten kann. Deshalb wird wenigstens ein Belüftungsventil 14 dem Kompensator 29 zugeordnet, um einen Luftausgleich vor einem Wägevorgang zu ermöglichen.
  • Bei der hier eingesetzten Membranpumpe 9 und dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Kompensator 29 auf der Saugseite der Membranpumpe 9. Hier kann es gegebenenfalls ausreichen, das Belüftungsventil 14 zu öffnen, sodass von außen Umgebungsluft in den Kompensator eingeleitet werden kann. In dieser und auch anderen Ausgestaltungen ist es auch möglich, dass eine aktive Luftzufuhr über das Belüftungsventil 14 erfolgt, bevor ein Wägevorgang durchgeführt wird.
  • Es hat sich herausgestellt, dass über einen Luftausgleich oder einen aktiven Luftstoß durch das Belüftungsventil 14 die Flexibilität des flexiblen Kondensators 29 erheblich erhöht wird, sodass eine zuverlässige und reproduzierbare Gewichtsmessung ermöglicht wird.
  • Figur 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs des Füllstutzens 4, wobei hier die Entlüftungseinrichtung 20 dargestellt ist, über die überschüssige Luft aus dem Inneren des Füllstutzens abgeleitet werden kann. Durch die Entlüftungseinrichtung 20 kann über die Entlüftungsleitung 21 die Abluft beispielsweise einer Entstaubung zugeführt werden. Durch die Entlüftungseinrichtung kann überschüssige Luft effektiv abgeleitet werden. Die Entlüftungseinrichtung verfügt hier über zwei Sperrventile 25, 26, die beabstandet voneinander angeordnet sind. Dabei ist das Sperrventil 26 hier mit dem Füllstutzen 4 verbunden, während das Sperrventil 25 mit dem Gestell verbunden ist. Zwischen den Sperrventilen 25 und 26 ist ein flexibler Kompensator 22 angeordnet, der eine gewichtsmäßige Entkoppelung ermöglicht. Hier muss regelmäßig kein Belüftungsventil vorgesehen werden, da in der Entlüftungsleitung 21 regelmäßig kein verdichtetes Schüttgut vorhanden sein wird.
  • Zwischen den zwei separat schaltbaren Sperrventilen 25 und 26 ist ein Probennehmer 27 vorgesehen, an den entsprechende Probennehmergefäße oder Probennehmerleitungen angeschlossen werden können. Gegebenenfalls kann hier ein drittes schaltbares Ventil vorgesehen sein.
  • In Figur 7 ist auch der innerhalb des Füllstutzens 4 angeordnete Drucksensor 17 gestrichelt eingezeichnet, über den ein Maß für einen Innendruck in dem Großsack 10 erfasst werden kann.
  • Figur 8 zeigt schließlich eine Draufsicht auf eine Unterstützungseinrichtung 40 für die Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 und daneben einen separaten Wägetisch 50, wobei hier sowohl die Unterstützungseinrichtung 40 als auch der Wägetisch 50 jeweils Rollen 42 aufweisen, die jeweils über einen Antrieb 42a bzw. 52a gezielt gesteuert antreibbar sind. Hier sind die Antriebe 42a und 52a in beide Drehrichtungen drehbar. Bei einem anderen Aufbau kann auch auf Antriebe verzichtet werden, die in beide Drehrichtungen drehen können.
  • Hier ist es möglich, eine Palette 55 beispielsweise zunächst auf den Wägetisch zu transportieren, um das Leergewicht der Palette erfassen zu können. Zu einem geeigneten Zeitpunkt während des Füllvorgangs kann die Palette 55 wieder auf die Unterstützungseinrichtung 40 verfahren werden, damit der Großsack 10 darauf abgesetzt werden kann. Alternativ kann auch nach der Füllung die Palette gemeinsam mit dem Großsack auf dem Wägetisch verwogen werden, um das Gesamtgewicht zu ermitteln. Dadurch in beiden Fällen kann bei der Verladung von derartigen Großsäcken auf beispielsweise Lkw oder andere Transportmittel schon bei der Abfüllung das effektiv wirkende Gesamtgewicht berechnet und der Großsack anschließend gelabelt werden.
  • In allen Ausgestaltungen und Ausführungsbeispielen ist es möglich und bevorzugt, dass während eines Füllvorgangs beispielsweise 3, 4, 5 oder 6-mal abwechselnd gefüllt und gepresst wird. Bei einem Pressvorgang kann beispielsweise zwischen 10 und 40 Sekunden und vorzugsweise etwa 20 Sekunden lang Druck auf den Sack ausgeübt werden, um eine effektive Entlüftung zu bewirken. Die Zeiten sind u.a. produktabhängig. Wird der Großsack beispielsweise drei- oder viermal verdichtet, so ist es möglich, dass nur bei dem letzten Verdichtungsvorgang oder bei den beiden letzten Verdichtungsvorgängen die Wirkeinheit der Ausgleichseinrichtung ausgefahren wird. Mit zunehmender Anzahl Pressungen je Füllung steigt der Verdichtungsgrad, wodurch Schritt für Schritt weniger Volumen frei gegeben wird.
  • Ein vollständig gefüllter Sack kann bei der Füllung von leichten Materialien ein Gewicht von 150 kg oder 200 kg erreichen. Werden schwerere Materialien abgefüllt sind auch Gewichte von bis zu 2 t möglich.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass genähte Säcke mit Eckenlappen verwendet werden, wobei die Eckenlappen innen angeordnet sind und für einen etwa rechteckigen Querschnitt des gefüllten Großsacks sorgen.
  • Es ist bevorzugt, dass nach dem Ende eines Füllvorgangs der gefüllte Großsack beispielsweise an einem Wägetisch nachgewogen wird. Dort wird der Großsack regelmäßig beispielsweise auf einer zuvor gewogenen Palette gewogen, sodass mit dem bekannten Gewicht des Sackmaterials und der Palette auf das exakte Füllgewicht zurückgeschlossen werden kann. Das Ergebnis eines solchen Wägevorgangs kann bei dem nächsten Füllvorgang berücksichtigt werden, um die Genauigkeit noch weiter zu steigern.
  • Die Vorrichtung 1 dient insbesondere zur Abfüllung leichter und leichtester Materialien wie beispielsweise Silikaten oder Rußen oder anderen leichten Materialien, die eine Schüttgutdichte kleiner 0,25 kg je Liter Volumen aufweisen. Derartig leichte Stoffe sind oft schwierig abzufüllen, da ein hoher Luftanteil enthalten ist. Entweicht ein solches leichtes Schüttgut, entsteht eine Schwebewolke in dem umgebenden Raum, die sich gar nicht bzw. nur äußerst langsam absetzt.
  • Der Vorrichtung 1 wird insbesondere eingesetzt um Großsäcke 10 zu befüllen, die aus einem beschichteten Material bestehen, welches eine geringe Entlüftungsleistung aufweist.
  • Zum Abschluss eines Füllvorgangs kann in allen Fällen die Kopfplatteneinrichtung abgesenkt werden, um einen Schüttkegel der Fein- oder Feinstfüllung zu egalisieren.
  • Zur Abnahme kann die Unterstützungseinrichtung 40 angehoben werden, um die Halteschlaufen 11 zu entlasten, sodass die Halteschlaufen 11 manuell von den Haltehaken 8 abgenommen werden können. Bezugszeichenliste:
    1 Vorrichtung 30 Ausgleichseinrichtung
    2 Schüttgut 31 Wirkeinheit
    3 Gestell 31a Wirkfläche
    4 Füllstutzen 33 Ruhestellung
    5 Wägeeinheit 34 Einwirkposition
    6 Verdichtungseinrichtung 35 Hubantrieb
    7 Halteeinrichtung 36 doppelwandiger Abschnitt
    8 Haltehaken 37 innere Wandung
    9 Membranpumpe, Förderorgan 38 Drahtgewebe
    10 Großsack 39 Produktzufuhr
    10a Standfläche 40 Unterstützungseinrichtung
    10b Füllventil 41 Stützfläche
    11 Halteschlaufe 42 Rolle
    12 Bodenende, Sackboden 42a Antrieb
    13 Einfüllöffnung 43 Grundstellung
    14 Belüftungsventil 44 Stützstellung
    15 Wägezelle 45 Verstellrahmen
    16 Kopfplatteneinrichtung 47 Zylinder
    17 Drucksensor 48 Verstellklappe
    18 Sensor für eine 50 Wägetisch
    Presskraft 51 Wägezelle
    19 Tragrahmen 52 Rolle
    20 Entlüftungseinrichtung 52a Antrieb
    21 Entlüftungsleitung 55 Palette
    22 Kompensator
    25 Sperrventil
    26 Sperrventil
    27 Probennehmer
    28 Produktzufuhrleitung
    28a feststehender Teil
    28b gewogener Teil
    29 Kompensator

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Füllen von Großsäcken (10) und insbesondere FIBC-Großsäcken mit wenigstens einem Schüttgut (2), umfassend ein Gestell (3), einen Füllstutzen (4) zum Füllen des Großsacks (10), eine Wägeeinheit (5) und wenigstens eine Verdichtungseinrichtung (6),
    wobei an dem Gestell (3) eine Halteeinrichtung (7) mit mehreren Haltehaken (8) vorgesehen ist, um Halteschlaufen (11) eines zu füllenden Großsacks (10) aufzunehmen und den Großsack (10) während des Füllvorgangs zu halten,
    wobei eine Unterstützungseinrichtung (40) vorgesehen ist und eine Stützfläche (41) definiert, mit der ein Bodenende (12) des Großsacks (10) von unten unterstützbar ist,
    wobei der Unterstützungseinrichtung (40) eine Ausgleichseinrichtung (30) mit einer gegenüber der Stützfläche (41) verlagerbaren Wirkeinheit (31) zugeordnet ist, um mit der Wirkeinheit (31) auf das Bodenende (12) des Großsacks (10) einzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungseinrichtung (6) weiterhin eine Kopfplatteneinrichtung (16) umfasst, welche dafür vorgesehen ist, von oben auf den Großsack (10) einzuwirken und wobei an der Kopfplatteneinrichtung (16) wenigstens ein Sensor (18) zur Erfassung eines Maßes für eine Presskraft angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wirkeinheit (31) der Ausgleichseinrichtung (30) zwischen einer unteren Ruheposition (33) und einer oberen Einwirkposition (34) verlagerbar ist,
    und wobei insbesondere die Wirkeinheit (31) über einen Hubantrieb (35) automatisch zwischen der unteren Ruheposition (33) und der oberen Einwirkposition (34) verfahrbar ist,
    und/oder wobei die Ausgleichseinrichtung (30) an der Unterstützungseinrichtung (40) befestigt ist, und/oder wobei die Ausgleichseinrichtung (30) so angeordnet ist, dass die Wirkeinheit (31) in einem zentralen Bereich der Stützfläche (41) der Unterstützungseinrichtung (40) auf den Sackboden (12) einwirkt.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Unterstützungseinrichtung (40) von einer unteren Grundstellung (43) in eine obere Stützstellung (44) verfahrbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kopfplatteneinrichtung (16) an dem Gestell (3) höhenverstellbar befestigt ist, um darfsweise Druck von oben auf den Großsack (10) auszuüben, und wobei an der Unterstützungseinrichtung (40)
    wenigstens ein Sensor (18) zur Erfassung eines Maßes für eine Presskraft angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Füllstutzen (4) durch die Kopfplatteneinrichtung (16) hindurchführt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Füllstutzen (4) ein Drucksensor (17) zugeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllstutzen (4) wenigstens einen doppelwandigen Abschnitt (36) aufweist, wobei die innere Wandung (37) an dem doppelwandigen Abschnitt (36) wenigstens teilweise aus einem luftdurchlässigem Wandungsmaterial (38) besteht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder nach Anspruch 7 und einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllstutzen (4) und die Halteeinrichtung (7) und vorzugsweise auch die Kopfplatteneinrichtung (16) an einem Tragrahmen (19) aufgenommen sind, der über die Wägeeinheit (5) gewogen wird.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Füllstutzen (4) eine Entlüftungseinrichtung (20) mit einer Entlüftungsleitung (21) zugeordnet ist, die über wenigstens einen Kompensator (22) von dem Gestell (3) entkoppelt ist, und wobei insbesondere die Entlüftungsleitung (21) zwei voneinander beabstandete Sperrventile (24, 25) aufweist, zwischen denen der Kompensator (22) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Produktzufuhrleitung vorgesehen ist, und wobei insbesondere wenigstens ein Förderorgan (9) vorgesehen ist, welches über die Produktzufuhrleitung (28) mit einer Produktzufuhr (39) verbunden ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein flexibler Kompensator (29) Teil der Produktzufuhrleitung (28) ist und zwischen dem feststehenden Teil (28a) der Produktzufuhrleitung (28) und einem gewogenen Teil (28b) der Produktzufuhrleitung (28) angeordnet ist, um eine Gewichtsentkopplung zu erzielen, und wobei insbesondere dem flexiblen Kompensator (29) ein Belüftungsventil (14) zugeordnet ist, um vor einem Wägevorgang in der Produktzufuhrleitung einen Luftausgleich zu ermöglichen.
  12. Verfahren zum Füllen von Großsäcken (10) und insbesondere von FIBC-Großsäcken mit wenigstens einem Schüttgut (2), wobei ein Großsack (10) mit seinen Halteschlaufen (11) an den Haltehaken (8) einer Halteeinrichtung (7) einer Vorrichtung (1) zum Füllen angehangen wird, welche Haltehaken (8) den Großsack (10) wenigstens zeitweise während des Füllvorgangs halten, wobei der Großsack (10) wenigstens nach dem Füllvorgang auf einer Stützfläche (41) einer Unterstützungseinrichtung (40) positioniert wird, wobei eine Wirkeinheit (31) einer Ausgleichseinrichtung (30; relativ zu der Stützfläche (41) der Unterstützungseinrichtung (40) nach oben verfahren wird, um auf einen Teil der Bodenfläche (12) des Großsacks (10) einzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Maß für die auf den Großsack (10) wirkende Kraft durch eine Kopfplatteneinrichtung (16) erfasst wird.
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Großsack (10) alternierend bis zu einem vorbestimmten Druck gefüllt und dann komprimiert wird
    und/oder wobei während des Füllens ein Druck gemessen wird, der charakteristisch für den Innendruck in dem Großsack (10) ist
    und/oder wobei mit der Unterstützungseinrichtung (40) von unten gegen den Boden (12) des Großsacks (10) gedrückt wird, um das Schüttgut (2) zu verdichten, und/oder wobei auch von oben gegen den Großsack (10) gedrückt wird, um das Schüttgut (2) zu verdichten.
  14. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Maß für die auf den Großsack (10) durch die Unterstützungseinrichtung (40) und/oder wobei das Gewicht des Großsacks (10) mit einer mit der Halteeinrichtung (7) verbundenen Wägeeinheit (5) gemessen wird und/oder wobei wenigstens zeitweise Luft abgesaugt oder abgeführt wird.
  15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei folgende Verfahrensschritte in einer Schleife wiederholt werden, bis das Ist-Gewicht innerhalb eines Toleranzbereiches um das Sollgewicht liegt:
    - Betreiben des Förderorgans (9) zum Füllen von Schüttgut in den Großsack (10);
    - Verdichten des Schüttguts (2) durch Ausübung von Druck durch die Unterstützungseinrichtung (40) von unten gegen den Boden des Großsacks (10) und/oder durch die Kopfplatteneinrichtung (16) von oben gegen den Großsack (10);
    - Wegfahren der Unterstützungseinrichtung (40) und/oder der Kopfplatteneinrichtung (16), sodass der Großsack (10) an den Haltehaken (8) hängt;
    - Wiegen des Großsacks (10)
    - wobei wenigstens gegen Ende des Füllvorgangs die Wirkeinheit (31) der Ausgleichseinrichtung (30) relativ zu der Stützfläche der Unterstützungseinrichtung (40) nach oben verfahren wird, um auf einen Teil der Bodenfläche (12) des Großsacks (10) einzuwirken.
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