EP3856645A1 - Fülleinheit und verfahren zum befüllen von gebinden - Google Patents

Fülleinheit und verfahren zum befüllen von gebinden

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Publication number
EP3856645A1
EP3856645A1 EP19786908.4A EP19786908A EP3856645A1 EP 3856645 A1 EP3856645 A1 EP 3856645A1 EP 19786908 A EP19786908 A EP 19786908A EP 3856645 A1 EP3856645 A1 EP 3856645A1
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EP
European Patent Office
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filling
container
level
fill
fill level
Prior art date
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Pending
Application number
EP19786908.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Westarp
Dieter SCHWIPPE
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haver and Boecker OHG filed Critical Haver and Boecker OHG
Publication of EP3856645A1 publication Critical patent/EP3856645A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B65B1/48—Checking volume of filled material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
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    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/265—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors for discrete levels
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    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels

Definitions

  • the present invention relates to a filling unit for a packaging machine for filling bulk goods in containers, comprising at least one conveyor device by means of which bulk goods can be conveyed into a container and at least one
  • Control device which is suitable and designed to control a filling flow into a container.
  • the present invention further comprises a packaging machine with at least one such filling unit and a method for filling containers with bulk material by means of such a packaging machine.
  • a fluid such as air can also be used to fill bulk goods in open sacks or other containers in order to increase the flowability of the bulk material.
  • a fluid such as air
  • lighter materials there is often already a considerable amount of air in the bulk material before filling takes place.
  • vibrating devices such as floor vibrators or external vibrators, which are arranged outside of a container, have become known.
  • vacuum lances can be achieved, which immerse into an open sack from above during the filling process and suck in air over the lance outer surface via an applied vacuum and remove the air inside.
  • Vibrating bottles are also arranged inside the container to be filled and can effectively compact the bulk material during the filling process, during filling pauses or after filling. Combinations of individual or even all types of compaction are also conceivable.
  • Bulk goods can also vary extremely. If a predetermined filling limit is reached at a sufficient distance from the bag opening, there is first a pause in filling
  • filling parameters such as B. filling time and speed or output of a conveyor can be determined empirically, with relatively high safety factors must be taken into account here to ensure future
  • the filling parameters can only be changed by manual user intervention and are otherwise identical for each filling.
  • the filling unit according to the invention for a packaging machine for filling bulk goods in containers comprises at least one
  • Conveying device by means of which bulk material can be conveyed or filled into a container and at least one
  • Control device is suitable and designed to control at least one filling flow into a container. At least one is according to the invention
  • Level sensor device with at least one
  • the control device regulates the fill flow on the basis of the fill levels determined by the fill level sensor device or sensor device.
  • bulk goods in particular are filled from above into preferably open containers such as open sacks.
  • granular or powdery bulk material can be filled into containers that are open at the top.
  • a conveyor device in particular in the case of so-called gross installations, is provided by at least one active one
  • Conveyor element provided.
  • the conveying device can also be provided by a metering device.
  • a dosing device can be used beforehand feed metered bulk goods into a container either by means of an active conveying element or also by means of gravity.
  • liquids or fluids and in particular foaming liquids, to be filled into containers such as canisters which are open at the top, by means of the filling unit according to the invention.
  • Sensor device of the level sensor device can
  • Control device is regulated based on the levels. According to the invention, this means in particular that the filling flow is switched on and / or off. So is
  • a filling flow is conducted into the container until the second higher filling level is recognized. As soon as the second filling level is recognized, the filling flow is interrupted and / or reduced or reduced, so that the bulk material introduced into the container can settle, the bulk material being additionally shaken or compressed in the container, depending on the configuration.
  • the fill flow can be reactivated or
  • the second fill level preferably corresponds to a maximum fill level of the container, which is not reached or just reached when the container is filled with the predetermined weight of bulk material. Among other things, this serves to ensure that the closure area, which, depending on the type of container, represents the area of a later weld or adhesive seam or another container closure, is free of Product remains. Then a reliable closure of the container can be guaranteed.
  • Laser device can be used to detect a first and a second fill level.
  • the filling unit according to the invention offers many advantages.
  • a considerable advantage is that the filling flow into a container can be automatically controlled or regulated in order to optimally fill a container in the shortest possible time.
  • a filling flow is fed into the container until a previously predefined maximum filling level is reached.
  • the system then waits until the bulk material has settled in the container or the bulk material is actively compacted until the fill level has dropped to the first fill level, which causes the filling flow to be restarted or adjusted.
  • a particularly effective filling of a container can be achieved without filling the container too quickly or too long or if the bulk density of the bulk material changes, e.g. B. changes in decreasing silo levels overflow of bulk material is to be feared.
  • the performance can thus be increased compared to known systems, since the system automatically adjusts to changing product properties.
  • the sensor device is preferably suitable and
  • the headspace is understood to mean in particular the upper region of the container.
  • the headspace is understood to mean in particular the upper region of the container.
  • Sensor device particularly suitable and designed to recognize the first and the second fill level in the upper 30% of the container, preferably in the upper 20% and in particular in the upper 10% of the container.
  • the first fill level ie the lower fill level of both fill levels, is within the upper 30%
  • the container can first be filled at high speed in a so-called coarse flow, then in a fine flow or regulated flow
  • At least two sensor devices are particularly preferably provided, the first sensor device being the first
  • Filling level is recognized and the second sensor device detects the detects second level. If the two fill levels are recognized by different sensor devices, a particularly reliable detection of the fill flow becomes possible
  • the use of at least two sensor devices is advantageous in order to regulate a particularly precise and sensitive control of the filling flow by detecting a filling level.
  • the sensor devices are arranged at an angle to one another.
  • the arrangement of the sensor device in accordance with the container shape or container contour to be filled is particularly preferred.
  • the first sensor device which detects the first fill level, can be essentially horizontal
  • Sensor device which detects the second fill level, is inclined according to a sack shape, for example between 10 ° and 45 °.
  • the sensor devices are arranged as close as possible to the container.
  • At least one sensor device preferably comprises at least one capacitive sensor. If a plurality of sensor devices are provided, in particular at least two or all sensor devices are designed as a capacitive sensor or comprise a capacitive sensor. The use of
  • capacitive sensors is advantageous, especially if the container walls are not transparent, so that none
  • At least one vibrating device is particularly preferably provided, which is suitable and designed for this purpose,
  • Bulk goods are conveyed in and / or during filling breaks.
  • a vibrating bottle, external vibrator and / or floor vibrator can be used as the vibrating device.
  • a vacuum lance can also be provided, which is arranged within the container to be filled and at least temporarily extracts air in order to compress the bulk material.
  • Vacuum lance can usammen breathe preferably also in combination with another vibrating device, and in particular in combination with a vibrator Z or formed with such.
  • the vibrating device and / or the vacuum lance forms at least one opposite pole of the
  • At least one capacitive sensor At least one capacitive sensor.
  • Vibrating device preferably during the filling process at least in sections in the container to be filled
  • a vibrating bottle advantageous. If no vibrating bottle is provided in the container, for example if an external vibrator and / or a floor vibrator is used, a sword or another type of opposing pole can alternatively be inserted into the container and / or positioned behind the container.
  • a sword or another type of opposing pole can alternatively be inserted into the container and / or positioned behind the container.
  • the provision of an opposite pole in the container may vary
  • Embodiment may be advantageous, since a small distance between the capacitive sensor and the opposite pole can be achieved. Alternatively, it is also possible that the
  • Vibrating device for example, as a plate-shaped External vibrator is provided, and that even with such a configuration, the vibrating device as the opposite pole of the
  • capacitive sensor works, which is then arranged outside the container.
  • At least one setting device is preferred
  • the sensor device does not recognize the bulk material falling into the sack or the filling flow as the filling level, but only the actually present one
  • the sensitivity of the sensor devices can be set, for example, by means of a potentiometer.
  • At least one weighing device is preferably provided.
  • the filling of a container can be further monitored and possibly also controlled by means of a weighing device, particularly in gross systems. For example, until a predetermined weight is reached or until a predetermined one
  • Level is detected with a higher level, for example
  • a weighing device could also be used to fill the
  • the packaging machine according to the invention comprises at least one filling unit according to one of the preceding claims.
  • the packaging machine according to the invention also offers the advantages already described for the filling unit according to the invention.
  • the method according to the invention for filling a container with bulk material by means of a packing machine with at least one filling unit, as described above, is characterized by following steps in a suitable order.
  • Bulk material is poured into a container until the second level, i.e. the higher level, is recognized.
  • the fill flow is increased again until the second fill level or alternatively a predetermined final weight of the container is recognized. If necessary, the steps of reducing and increasing the fill level are repeated until the predetermined fill weight of the container is reached.
  • the method according to the invention for filling a container offers the advantages already described above for the packaging machine and the filling unit.
  • Vibration device compacted In particular if the filling flow is interrupted, stopping or
  • Compression of the bulk material can be achieved in the container. Depending on the configuration, it can also be carried out continuously or clocked while bulk material is being conveyed into the container
  • the filling flow is preferably interrupted during or to reduce the filling flow. If the
  • Fill level can be reached from the second fill level to the first fill level. In this way, a clocked filling of the container is achieved in particular.
  • the fill level of the bulk material in the container is particularly preferred by regulating the fill flow by means of the
  • Control device between the first and the second Level adjusted. In this way a continuous filling of the container can be achieved, the filling level in the
  • Container does not rise above the second higher level.
  • the setting of the filling flow is adopted for subsequent containers and adjusted if necessary. For example, when changing the product when filling the first container, an optimal regulation of the filling flow can be determined, which is then applied to the subsequent container, whereby one
  • Figure 1 is a purely schematic plan view of a
  • Figure 2 is a purely schematic perspective view of a
  • FIG. 3 shows an enlargement of the area marked with dashed lines in FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a purely schematic side view of the filling unit according to FIG. 2;
  • FIG. 5 shows an enlargement of the area marked with dashed lines in FIG. 4
  • Figure 6 shows the illustration of Figure 4 with a container during the filling process.
  • Packing machine 100 which has a plurality of filling units 1 according to the invention distributed over the circumference.
  • an empty container 60 is fed from the container feeder 105 to a filling unit 1 at position 101 by means of a transfer device 104.
  • the empty container 60 which is usually filled during rotation of the packaging machine 100, is transferred at position 102 in the exemplary embodiment shown from a removal device 106 to a conveying element 103.
  • FIG. 2 a filling unit 1 according to the invention for a packaging machine according to the invention is shown purely schematically in a perspective view obliquely from the front.
  • a container 60 which is designed here as a bag 61 open at the top, is fed to the filling unit 1 or in operative connection with one
  • the container 60 is not shown in detail in the illustration shown.
  • the bulk material 50 is fed into the open sack 61 from above.
  • the bulk material 50 is filled in by means of a conveying device 2, the filling stream 4 being by means of a
  • Control device 3 is controllable.
  • a fill level sensor device 5 is according to the invention.
  • Embodiment a first fill level 7 and a second fill level 8 are determined or detected.
  • the sensor devices 6, 9 can be of various types
  • At least one of the following features be trained. For example, at least one of the following features
  • Sensor device 6, 9 as a camera and / or as a laser
  • Sensor devices 6, 9 each have a capacitive one
  • the filling unit 1 according to the invention in the exemplary embodiment shown here comprises a weighing device 15, by means of which the total weight of the container 60 to be filled can be determined. In this way, a predetermined filling quantity can be recognized in the container 60, so that the filling process is ended with a container filled in a defined manner.
  • a filling quantity can be weighed beforehand and only this portion is fed into the container. It is regulated purely volumetrically until the entire predetermined filling quantity is in the container.
  • the opposite pole 13 for the sensor device 6, 9 or for the capacitive sensors 11 can be arranged outside or inside the container 60. In the shown
  • a vibrating device 12 is provided, which is designed here as a vibrating bottle 18. This
  • the vibrating bottle 18 is inserted into the container 60 during the filling process and, when activated, leads to the compression of the bulk material 50 in the container 60.
  • the opposite pole 13 is provided by the vibrating bottle 18 or by the vibrating device 12.
  • the opposite pole 13 is in here
  • the embodiment shown is arranged within the container 60 or the bag 61 open at the top.
  • Example that the opposite pole 13 can be brought relatively close to the capacitive sensors 11.
  • one can also be arranged outside the container 60
  • Vibrating device 12 can be provided.
  • this can be provided in a plate-like manner on the side outside of the container 60 and serve as a counter pole 13 for at least one capacitive sensor 11.
  • Vibrating bottle 18 provided.
  • bulk material 60 is carried out when filling between capacitive sensor 11 and opposite pole 13 or
  • Bulk material falls into the open-top sack 61 and passes an area between the capacitive sensors 11 and the opposite pole 13.
  • Adjustment device 14 is provided, via which the Sensitivity of the capacitive sensors 11 can be set. In particular, it is set that the capacitive sensors actually detect a certain fill level 7, 8 and not the incoming bulk material.
  • an adjusting device 14 can advantageously be used to adjust the sensitivity of the
  • Level sensor device 5 which by 2 capacitive
  • the opposite pole 13 to the capacitive sensors 11 is provided by a vibrating device 12, here a vibrating bottle 18, which is arranged inside the container 60 when bulk material 50 is filled.
  • the two sensor devices 6, 9 are arranged at an angle 10 to one another.
  • this special arrangement at an angle 10 results from the container contour of the container 60 used. It is preferred here that the Sensor devices 6, 9 as close as possible to the wall of the
  • Container 60 are arranged.
  • FIG. 6 the functionality of the filling unit 1 or the is shown purely schematically in a modification of FIG.
  • Level sensor device 5 shown. The
  • Sensor devices 6, 9 are arranged in such a way that the head space 16, that is to say the upper region of the container 60, is monitored.
  • a container 60 in the exemplary embodiment shown here, a sack 61 made of a flexible material that is open at the top, is attached to a filler neck 17 or below one
  • Vibrating device 12 and the vibrating bottle 18 are arranged.
  • the vibrating bottle 18 represents the opposite pole 13 of the capacitive
  • Bulk material 50 is filled into the open sack 61 from above by means of the conveying device 2 and controlled by the control device 2. As a result, the fill level changes within the container 60.
  • Capacitive sensors 11 is set by means of the setting device 14 in such a way that the sensor devices 6, 9 do not consider the bulk material 50 falling through between the capacitive sensors 11 and the opposite pole 13 as a change in one
  • Opposing pole 13 and the lower sensor device 6 is present, this is between the lower sensor device 6 and the opposite pole 13 prevailing electromagnetic field so low that a first fill level 7 is determined by the sensor device 6.
  • FIG. 6 shows that the fill level has not yet risen so high and the bulk material 50 is present between the second sensor device 9 and the opposite pole 13.
  • the second fill level 8 is not yet recognized by the sensor device 9 and the filling continues. If the fill level continues to rise until the second fill level 8 is detected, the fill flow 4 is reduced or interrupted by means of the control device 3.
  • the vibrating device 12 then waits until the bulk material 50 has further settled or compacted. If the fill level then falls from the second recognized fill level 8 to the first fill level 7, the fill flow 4 is increased or switched on again, so that bulk material 50 is further poured into the container 60. During the filling pauses or also constantly, the vibrating device 12 can bring about a compression of the bulk material 15 in the container 60.
  • the fill flow 4 is interrupted or reduced again. These steps are then repeated until, for example, a predetermined filling weight of the container is recognized, or the previously weighed filling material is completely in the container 60.

Abstract

Fülleinheit (1) für eine Packmaschine (100) zum Füllen von Schüttgut (50) in Gebinde (60) und Packmaschine mit einer Fülleinheit (1), umfassend eine Fördereinrichtung (2), mittels welcher Schüttgut (50) in ein Gebinde (60) förderbar ist und eine Steuereinrichtung (3), welche dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Füllstrom (4) in ein Gebinde (60) zu steuern. Dabei ist eine Füllstandsensoreinrichtung (5) mit einer Sensoreinrichtung (6) vorgesehen ist, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, einen ersten Füllstand (7) und einen zweiten Füllstand (8) von Schüttgut (50) in einem Gebinde (60) zu erfassen, wobei der erste Füllstand (7) einem niedrigeren Füllstand entspricht als der zweite Füllstand (8). Die Steuereinrichtung (3) regelt den Füllstrom (4) anhand der von der Sensoreinrichtung (6) ermittelten Füllstände regelt. Dabei wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Gebinde gefüllt, bis der zweite Füllstand erkannt wird. Der Füllstrom wird dann reduziert, bis der erste Füllstand erkannt wird. Daraufhin wird der Füllstrom erhöht.

Description

Fülleinheit und Verfahren zum Befüllen von Gebinden
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fülleinheit für eine Packmaschine zum Füllen von Schüttgut in Gebinde, umfassend wenigstens eine Fördereinrichtung, mittels welcher Schüttgut in ein Gebinde förderbar ist und wenigstens eine
Steuereinrichtung, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Füllstrom in ein Gebinde zu steuern. Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Packmaschine mit wenigstens einer solchen Fülleinheit und ein Verfahren zum Füllen von Gebinden mit Schüttgut mittels einer solchen Packmaschine.
Im Stand der Technik sind verschiedenste Vorrichtungen und Verfahren bekannt geworden, um Schüttgüter in offene Gebinde wie zum Beispiel Offensäcke einzufüllen. Es ist auch eine Verdichtung des Schüttguts nach oder während des Füllvorgangs vorgesehen, um die Menge des benötigten Sackmaterials zu reduzieren und eine bessere und leichtere Stapelbarkeit gefüllter und verschlossener Säcke zu ermöglichen.
Zur Abfüllung von Schüttgütern in offene Säcke oder auch andere Gebinde kann je nach Schüttgut auch ein Fluid wie Luft beigesetzt werden, um die Fließfähigkeit des Schüttguts zu erhöhen. Bei leichteren Materialien ist oftmals schon ein erheblicher Anteil von Luft in dem Schüttgut vorhanden, bevor eine Abfüllung stattfindet.
Zur besseren Verdichtung des abgefüllten Schüttguts sind außerhalb eines Gebindes angeordnete Rütteleinrichtungen wie Bodenrüttler oder Außenrüttler bekannt geworden. Eine
Verdichtung kann effektiv auch innerhalb des Gebindes mittels sogenannter Vakuumlanzen erreicht werden, die während des Füllvorgangs von oben in einen offenen Sack eintauchen und über ein angelegtes Vakuum Luft über die Lanzenaußenfläche Ansaugen und im Inneren die Luft abführen.
Auch Rüttelflaschen werden innerhalb des zu füllenden Gebindes angeordnet und können effektiv eine Verdichtung des Schüttguts schon während des Füllvorgangs, in Füllpausen oder nach der Füllung bewirken. Auch Kombinationen einzelner oder sogar aller Verdichtungsarten sind denkbar.
Nachteilig bei allen Verfahren ist jedoch, dass Schüttgut nur mit einem relativ großen Sicherheitsabstand zum oberen Ende des offenen Sacks eingefüllt werden kann, um ein Überlaufen zu verhindern. Hierbei verhalten sich unterschiedliche
Schüttgüter unter Umständen auch extrem unterschiedlich. Ist eine vorbestimmte Füllgrenze mit ausreichenden Abstand zur Sacköffnung erreicht, wird zunächst in einer Füllpause
verdichtet und anschließend weitergefüllt. Dies verlängert die Füllzeit der Gebinde.
Für jedes Produkt müssen entsprechende Füllparameter wie z. B. Füllzeit und Drehzahl bzw. Leistung eines Förderers empirisch ermittelt werden, wobei hier relativ hohe Sicherheitsfaktoren berücksichtigt werden müssen, um zukünftige
Produktveränderungen mit abzudecken. Gleiches gilt für die Füllpausen. Eine Änderung der Füllparameter kann nur durch manuellen Benutzereingriff erfolgen und sind sonst für jede Füllung identisch.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit zuverlässig ein zu hohes Einfüllen von Schüttgut vermieden wird und somit eine sich selbstoptimierende Füllung erreicht wird . Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fülleinheit mit den
Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Packmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und durch ein Verfahren zum
Befüllen von Gebinden mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.
Die erfindungsgemäße Fülleinheit für eine Packmaschine zum Füllen von Schüttgut in Gebinde umfasst wenigstens eine
Fördereinrichtung, mittels welcher Schüttgut in ein Gebinde förderbar bzw. füllbar ist und wenigstens eine
Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dabei dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens einen Füllstrom in ein Gebinde zu steuern. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine
Füllstandsensorreinrichtung mit wenigstens einer
Sensoreinrichtung vorgesehen, welche dazu geeignet und
ausgebildet ist wenigstens einen ersten Füllstand und
wenigstens einen zweiten Füllstand von Schüttgut in einem Gebinde zu erfassen. Dabei entspricht der erste Füllstand einem niedrigeren Füllstand als der zweite Füllstand. Die Steuereinrichtung regelt den Füllstrom anhand der von der Füllstandsensoreinrichtung bzw. Sensoreinrichtung ermittelten Füllstände .
Bei der erfindungsgemäßen Fülleinheit für eine Packmaschine wird insbesondere Schüttgut von oben in vorzugsweise offene Gebinde wie beispielsweise offene Säcke eingefüllt. Dabei kann insbesondere granuläres bzw. pulverförmiges Schüttgut in nach oben offene Gebinde eingefüllt werden.
Eine Fördereinrichtung wir erfindungsgemäß insbesondere bei sogenannten Bruttoanlagen durch wenigstens ein aktives
Förderelement bereitgestellt. Bei sogenannten Nettoanlagen kann die Fördereinrichtung auch durch eine Dosiereinrichtung bereitgestellt werden. Eine Dosiereinrichtung kann zuvor abdosiertes Schüttgut entweder mittels eines aktiven Förderelements oder auch mittels Schwerkraft einem Gebinde zuführen .
Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass mittels der erfindungsgemäßen Fülleinheit Flüssigkeiten bzw. Fluide und insbesondere schäumende Flüssigkeiten in nach oben geöffnete Gebinde wie beispielsweise Kanister abgefüllt werden.
Die Füllstandsensorreinrichtung bzw. die wenigstens eine
Sensoreinrichtung der Füllstandsensoreinrichtung kann
erfindungsgemäß wenigstens zwei unterschiedliche Füllstände in dem Gebinde erkennen, wobei der Füllstrom mittels der
Steuereinrichtung anhand der Füllstände geregelt wird. Dabei ist hierunter erfindungsgemäß insbesondere zu verstehen, dass der Füllstrom an- und/oder ausgestellt wird. So ist
insbesondere bevorzugt, dass ein Füllstrom in das Gebinde geleitet wird, bis der zweite höhere Füllstand erkannt wird. Sobald der zweite Füllstand erkannt wird, wird der Füllstrom unterbrochen und/oder reduziert bzw. verringert, sodass sich das in das Gebinde eingeleitete Schüttgut setzen kann, wobei je nach Ausgestaltung das Schüttgut in dem Gebinde zusätzlich gerüttelt bzw. verdichtet wird.
Sobald sich durch das Unterbrechen des Füllstroms das
Schüttgut gesetzt hat und der Füllstand unter den zweiten Füllstand bzw. bis auf den ersten niedrigeren Füllstand abgesunken ist, kann der Füllstrom wieder aktiviert bzw.
erhöht werden, sodass das Gebinde weiter befüllt wird.
Der zweite Füllstand entspricht dabei vorzugsweise einem maximalen Füllstand des Gebindes, welcher bei der Befüllung des Gebindes mit dem vorbestimmten Gewicht an Schüttgut nicht oder gerade erreicht wird. Dieser dient unter anderem dazu sicherzustellen, dass der Verschlussbereich, welcher je nach Gebindeart der Bereich einer späteren Schweiß- oder Klebenaht oder eines anderen Gebindeverschlusses darstellt, frei von Produkt bleibt. Dann kann ein zuverlässiger Verschluss des Gebindes garantiert werden.
Damit die wenigstens eine Sensoreinrichtung zwei
unterschiedliche Füllstände erkennen kann, können
unterschiedliche Ausgestaltungen der Sensoreinrichtung
vorteilhaft eingesetzt werden. Beispielsweise kann bei durchsichtigen Gebinden eine Kamera und/oder eine
Lasereinrichtung verwendet werden, um einen ersten und einen zweiten Füllstand zu erkennen.
Es ist jedoch auch mit anderen Sensorarten, beispielsweise mit einem kapazitiven Sensor, möglich, zwei unterschiedliche
Füllstände zu ermitteln. Bei einem kapazitiven Sensor kann beispielsweise über einen Prozentwert des noch vorherrschenden elektrischen Feldes auf unterschiedliche Füllstände
zurückgeschlossen werden. Es wird z. B. über die gesamte Höhe der Sensorfläche in Kontakt zu einem Gegenpol ein größeres elektrisches Feld zwischen Sensor und Gegenpol ausgebildet, wobei das elektrische Feld kleiner wird, je mehr von der
Sensorfläche verdeckt wird bzw. je mehr Schüttgut sich
zwischen Sensor und Gegenpol ansammelt.
Die erfindungsgemäße Fülleinheit bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass der Füllstrom in ein Gebinde automatisch gesteuert bzw. geregelt werden kann, um eine optimale Befüllung eines Gebindes in möglichst kurzer Zeit zu erreichen .
Dazu wird ein Füllstrom so lange in das Gebinde geführt, bis ein zuvor vordefinierter maximaler Füllstand erreicht wird. Anschließend wird gewartet, bis sich das Schüttgut in dem Gebinde gesetzt hat oder es wird aktiv eine Verdichtung des Schüttguts bewirkt, bis der Füllstand auf den ersten Füllstand abgesunken ist, welcher ein erneutes Starten oder Hochregeln des Füllstroms bewirkt. So kann eine besonders effektive Befüllung eines Gebindes erreicht werden, ohne dass durch ein zu schnelles oder zu langes Befüllen des Gebindes oder wenn sich die Schüttdichte des Schüttguts z. B. bei abnehmenden Siloständen ändert ein Überlaufen von Schüttgut zu befürchten ist.
Erfindungsgemäß kann somit die Leistung gegenüber bekannten Anlagen erhöht werden, da sich die Anlage selbstständig sich ändernden Füllguteigenschaften anpasst. Bei sortenabhängiger Voreinstellung muss immer mit Sicherheitszeiten oder
Sicherheitsvolumina gerechnet werden. Zudem reduziert sich die Inbetriebnahmezeit derartiger Anlagen, da nicht mehr
sortenabhängige Parameter ermittelt und voreingestellt werden müssen .
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und
ausgebildet, wenigstens den Kopfraum eines Gebindes zu
überwachen. Unter dem Kopfraum wird dabei insbesondere der obere Bereich des Gebindes verstanden. Dabei ist die
Sensoreinrichtung insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, den ersten und den zweiten Füllstand in den oberen 30% des Gebindes, vorzugsweise in den oberen 20% und insbesondere in den oberen 10% des Gebindes zu erkennen. Allgemein ist
bevorzugt, dass eine optimale Befüllung eines Gebindes
erreicht wird, wozu insbesondere ein maximaler Füllstand durch den zweiten Füllstand definiert wird. Es ist jedoch auch zweckmäßig, wenn auch der erste Füllstand, also der niedrigere Füllstand von beiden Füllständen, innerhalb der oberen 30%,
20% bzw. 10% liegt. So kann das Gebinde zunächst mit hoher Geschwindigkeit in einem sogenannten Grobstrom gefüllt werden, wobei dann in einem Feinstrom oder geregelten Strom
umgeschaltet wird.
Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Sensoreinrichtungen vorgesehen, wobei die erste Sensoreinrichtung den ersten
Füllstand erkennt und wobei die zweite Sensoreinrichtung den zweiten Füllstand erkennt. Wenn die beiden Füllstände von unterschiedlichen Sensoreinrichtungen erkannt werden, wird eine besonders zuverlässige Erkennung des Füllstromes
erreicht. Zudem kann je nach Ausgestaltung auf
unterschiedliche Sensoren zurückgegriffen werden. Insbesondere bei kapazitiven Sensoren ist die Verwendung von wenigstens zwei Sensoreinrichtungen vorteilhaft, um eine besonders genaue und sensitive Steuerung des Füllstroms über das Erkennen eines Füllstandes zu regeln.
In zweckmäßigen Ausgestaltungen sind die Sensoreinrichtungen in einem Winkel zueinander angeordnet. Dabei ist insbesondere die Anordnung der Sensoreinrichtung entsprechend der zu füllenden Gebindeform bzw. Gebindekontur bevorzugt.
Beispielsweise kann die erste Sensoreinrichtung, welche den ersten Füllstand erkennt, im Wesentlichen horizontal
ausgerichtet sein, wobei vorzugsweise die zweite
Sensoreinrichtung, welche den zweiten Füllstand erkennt, entsprechend einer Sackform beispielsweise zwischen 10° und 45° geneigt vorgesehen ist. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Sensoreinrichtungen jeweils möglichst nah an dem Gebinde angeordnet sind.
Bevorzugt umfasst wenigstens eine Sensoreinrichtung wenigstens einen kapazitiven Sensor. Wenn mehrere Sensoreinrichtungen vorgesehen sind, sind insbesondere wenigstens zwei bzw. alle Sensoreinrichtungen als kapazitiver Sensor ausgebildet bzw. umfassen einen kapazitiven Sensor. Die Verwendung von
kapazitiven Sensoren ist vorteilhaft, insbesondere wenn die Gebindewandungen nicht transparent sind, sodass keine
optischen Sensoren verwendet werden können. Durch kapazitive Sensoren kann somit nahezu unabhängig von dem Material und der Beschaffenheit der Gebindewandung eine zuverlässige Erkennung der Füllstände erreicht werden, insbesondere solange ein elektrisches Feld durch die Gebindewandung nicht abgeschirmt wird . Besonders bevorzugt ist wenigstens eine Rütteleinrichtung vorgesehen, welche dazu geeignet und ausgebildet ist,
Schüttgut in einem Gebinde zu verdichten. Dabei kann eine Verdichtung mittels der Rütteleinrichtung während des
Einförderns von Schüttgut und/oder in Füllpausen erfolgen. Als Rütteleinrichtung können insbesondere eine Rüttelflasche, Außenrüttler und/oder Bodenrüttler verwendet werden.
In vorteilhaften Weiterbildungen kann auch eine Vakuumlanze vorgesehen sein, welche innerhalb des zu füllenden Gebindes angeordnet wird und wenigstens zeitweise Luft absaugt, um eine Verdichtung des Schüttguts zu bewirken. Eine solche
Vakuumlanze kann vorzugsweise auch in Kombination mit einer anderen Rütteleinrichtung und insbesondere in Kombination mit einer Rüttelflasche Zusammenwirken oder mit einer solchen ausgebildet sein.
In zweckmäßigen Weiterbildungen bildet die Rütteleinrichtung und/oder die Vakuumlanze wenigstens einen Gegenpol des
wenigstens einen kapazitiven Sensors aus. Dabei ist die
Rütteleinrichtung vorzugsweise während des Füllvorgangs wenigstens abschnittsweise in dem zu füllenden Gebinde
angeordnet. Bei einer solchen Ausgestaltung, bei welcher die Rütteleinrichtung während des Füllvorgangs wenigstens
abschnittsweise in dem Gebinde angeordnet ist, ist
insbesondere die Verwendung einer Rüttelflasche vorteilhaft. Wenn keine Rüttelflasche in dem Gebinde vorgesehen ist, beispielsweise wenn ein Außenrüttler und/oder ein Bodenrüttler verwendet wird, kann alternativ als Gegenpol auch ein Schwert oder eine andere Art Gegenpol in das Gebinde eingeführt und/oder hinter dem Gebinde positioniert werden. Dabei kann das Vorsehen eines Gegenpol in dem Gebinde je nach
Ausgestaltung vorteilhaft sein, da so ein geringer Abstand zwischen kapazitiven Sensor und Gegenpol erreicht werden kann. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die
Rütteleinrichtung beispielsweise als plattenförmiger Außenrüttler vorgesehen ist, und dass auch bei einer solchen Ausgestaltung die Rütteleinrichtung als Gegenpol des
kapazitiven Sensors arbeitet, wobei dieser dann außerhalb des Gebindes angeordnet ist.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Einstelleinrichtung
vorgesehen, um die Sensitivität der Sensoreinrichtung
einzustellen. Dabei ist insbesondere bevorzugt, dass
einstellbar ist, dass die Sensoreinrichtung nicht das in den Sack fallende Schüttgut bzw. nicht den Füllstrom als Füllstand erkennt, sondern lediglich den tatsächlich vorliegenden
Füllstand. Damit beispielsweise ein kapazitiver Sensor nicht das Einrieseln bzw. Einfallende bzw. Einlaufen von Schüttgut als Füllstand erkennt, kann beispielsweise mittels eines Poti die Sensitivität der Sensoreinrichtungen eingestellt werden.
Bevorzugt ist wenigstens eine Wägeeinrichtung vorgesehen.
Mittels einer Wägeeinrichtung kann das Befüllen eines Gebindes insbesondere bei Bruttoanlagen weiter überwacht und eventuell auch gesteuert werden. Beispielsweise kann bis zum Erreichen eines vorbestimmten Gewichts oder bis ein vorbestimmter
Füllstand erkannt wird mit einer beispielsweise höheren
Füllgeschwindigkeit gefüllt. Zudem kann auch das Endgewicht des Gebindes erkannt werden, sodass der Füllvorgang
entsprechend beendet wird. Auch bei Nettoanlagen könnte eine Wägeeinrichtung dazu genutzt werden, das Abfüllen des
Schüttguts in das Gebinde gewichtsmäßig zu überwachen.
Die erfindungsgemäße Packmaschine umfasst wenigstens eine Fülleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Auch die erfindungsgemäße Packmaschine bietet die zuvor schon zu der erfindungsgemäßen Fülleinheit beschriebenen Vorteile.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befüllen eines Gebindes mit Schüttgut mittels einer Packmaschine mit wenigstens einer Fülleinheit, wie sie zuvor beschrieben wurde, ist durch die folgenden Schritte in geeigneter Reihenfolge gekennzeichnet.
Es wird Schüttgut in ein Gebinde eingefüllt, bis der zweite Füllstand, also der höhere Füllstand erkannt wird.
Anschließend wird der Füllstrom reduziert, bis der erste
Füllstand erreicht und erkannt wird. Dabei wird unter
Reduzieren insbesondere auch das Unterbrechen des Füllstroms oder aber das mengenmäßige reduzieren des Füllstroms
verstanden. Sobald der erste Füllstand erkannt wird, wird der Füllstrom wieder erhöht, bis erneut der zweite Füllstand oder alternativ ein vorbestimmtes Endgewicht des Gebindes erkannt wird. Dabei werden bei Bedarf die Schritte des Reduzierens und des Erhöhens des Füllstandes so lange wiederholt, bis das vorbestimmte Füllgewicht des Gebindes erreicht ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befüllen eines Gebindes bietet die zuvor schon zu der Packmaschine und der Fülleinheit beschriebenen Vorteile.
Bevorzugt wird wenigstens während des Reduzierens des
Füllstroms das Schüttgut einem Gebinde mittels der
Rütteleinrichtung verdichtet. So kann insbesondere bei einer Unterbrechung des Füllstroms effektiv ein Absetzen bzw.
Verdichten des Schüttguts in dem Gebinde erreicht werden. Je nach Ausgestaltung kann kontinuierlich oder getaktet auch während des Einförderns von Schüttgut in das Gebinde
verdichtet werden.
Vorzugsweise wird bei der bzw. zur Reduktion des Füllstroms der Füllstrom unterbrochen. Bei einer Unterbrechung des
Füllstroms kann ein besonders schnelles Absinken des
Füllstands von dem zweiten Füllstand auf den ersten Füllstand erreicht werden. Hierdurch wird insbesondere ein getaktetes Befüllen des Gebindes erreicht.
Besonders bevorzugt wird der Füllstand des Schüttguts in dem Gebinde durch das Regeln des Füllstroms mittels der
Steuereinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Füllstand eingepegelt. So kann ein kontinuierliches Befüllen des Gebindes erreicht werden, wobei der Füllstand in dem
Gebinde nicht über den zweiten höheren Füllstand hinauf steigt .
In zweckmäßigen Ausgestaltungen wird die Einstellung des Füllstroms für nachfolgende Gebinde übernommen und bei Bedarf angepasst. So kann beispielsweise bei einem Produktwechsel beim Befüllen der ersten Gebinde eine optimale Regelung des Füllstroms ermittelt werden, welche anschließend auf die nachfolgenden Gebinde angewendet wird, wobei eine
Fehlbefüllung und insbesondere ein Überfüllen des Gebindes durch die Sensoreinrichtungen effektiv vermieden wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
Darin zeigen:
Figur 1 eine rein schematische Draufsicht auf ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Packmaschine ;
Figur 2 eine rein schematische perspektivische Ansicht eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fülleinheit ;
Figur 3 eine Vergrößerung des gestrichelt markierten Bereichs in Figur 2;
Figur 4 eine rein schematische Seitenansicht der Fülleinheit gemäß Figur 2;
Figur 5 eine Vergrößerung des gestrichelt markierten Bereichs in Figur 4 Figur 6 die Darstellung gemäß Figur 4 mit einem Gebinde während des Füllvorgangs.
In Figur 1 ist rein schematisch eine erfindungsgemäße
Packmaschine 100 dargestellt, welche hier als rotierende
Packmaschine 100 vorgesehen ist, welche über den Umfang verteilt mehrere erfindungsgemäße Fülleinheiten 1 aufweist.
Dabei wird jeweils einer Fülleinheit 1 bei der Position 101 mittels einer Übergabeeinrichtung 104 ein leeres Gebinde 60 von der Gebindezufuhr 105 zugeführt. Das leere Gebinde 60, welches in der Regel während einer Rotation der Packmaschine 100 gefüllt wird, wird bei der Position 102 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von einer Abnahmeeinrichtung 106 an ein Förderelement 103 übergeben.
In Figur 2 ist rein schematisch in einer perspektivischen Ansicht schräg von vorne eine erfindungsgemäße Fülleinheit 1 für eine erfindungsgemäße Packmaschine dargestellt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Gebinde 60, welches hier als nach oben offener Sack 61 ausgebildet ist der Fülleinheit 1 zugeführt bzw. in Wirkverbindung zu einem
Füllstutzen 17 gebracht. Dabei ist das Gebinde 60 in der gezeigten Darstellung nicht näher dargestellt. Das Schüttgut 50 wird von oben in den offenen Sack 61 eingefördert.
Das Einfüllen des Schüttguts 50 erfolgt dabei mittels einer Fördereinrichtung 2, wobei der Füllstrom 4 mittels einer
Steuereinrichtung 3 steuerbar ist.
Um eine effektive Befüllung des Gebindes 60 zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß eine Füllstandsensoreinrichtung 5
vorgesehen, welche in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Sensoreinrichtungen 6, 9 aufweist. Mittels dieser beiden Sensoreinrichtungen 6, 9 können in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ein erster Füllstand 7 und ein zweiter Füllstand 8 ermittelt bzw. detektiert werden.
Die Sensoreinrichtungen 6, 9 können verschiedenartig
ausgebildet sein. Beispielsweise kann wenigstens eine
Sensoreinrichtung 6, 9 als Kamera und/oder als Laser
ausgebildet sein bzw. eine Kamera und/oder einen Leser
umfassen. Die ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Wandung des Gebindes 60 transparent ist, sodass ein Füllstand mittels eines optischen Sensors ermittelt werden kann.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen die
Sensoreinrichtungen 6, 9 jedoch jeweils einen kapazitiven
Sensor 11, welcher das elektromagnetische Feld zwischen einen Gegenpol 13 und dem kapazitiven Sensor 11 detektiert.
Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Fülleinheit 1 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Wägeeinrichtung 15, mittels welcher das Gesamtgewicht des zu füllenden Gebindes 60 ermittelt werden kann. So kann eine vorbestimmte Füllmenge in das Gebinde 60 erkannt werden, sodass der Füllvorgang mit einem definiert gefüllten Gebinde beendet wird.
Alternativ kann eine Füllmenge zuvor abgewogen werden und nur diese Portion wird dem Gebinde zugeführt. Dabei wird rein volumetrisch geregelt, bis die gesamte vorbestimmte Füllmenge in dem Gebinde ist.
Weiterhin ist in Figur 2 rein schematisch dargestellt, dass eine Einstelleinrichtung 14 vorgesehen ist, um die
Sensitivität der Sensoreinrichtungen 6, 9 einzustellen. So kann die Sensitivität insbesondere an das abzufüllende
Schüttgut 50 angepasst werden. Der Gegenpol 13 für die Sensoreinrichtung 6, 9 bzw. für die kapazitiven Sensoren 11 kann außerhalb oder innerhalb des Gebindes 60 angeordnet werden. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ist eine Rütteleinrichtung 12 vorgesehen, welche hier als Rüttelflasche 18 ausgebildet ist. Diese
Rüttelflasche 18 ist während des Füllvorgangs in das Gebinde 60 eingeführt und führt bei Aktivierung zur Verdichtung des Schüttguts 50 in dem Gebinde 60.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Gegenpol 13 durch die Rüttelflasche 18 bzw. durch die Rütteleinrichtung 12 bereitgestellt. Somit ist der Gegenpol 13 in dem hier
gezeigten Ausführungsbeispiel innerhalb des Gebindes 60 bzw. des oben offenen Sacks 61 angeordnet.
Das Einbringen des Gegenpols 13 in das Gebinde 60 bietet je nach Ausgestaltung Vorteile. Vorteilhaft daran ist zum
Beispiel, dass der Gegenpol 13 relativ nah an die kapazitiven Sensoren 11 herangeführt werden kann. Alternativ kann jedoch auch eine außerhalb des Gebindes 60 angeordnete
Rütteleinrichtung 12 vorgesehen werden. Beispielsweise bei einem Außenrüttler kann dieser plattenartig an der Seite außerhalb des Gebindes 60 vorgesehen werden, und als Gegenpol 13 für wenigstens einen kapazitiven Sensor 11 dienen.
Wie bereits beschrieben wird in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel jedoch der Gegenpol 13 durch die
Rüttelflasche 18 zur Verfügung gestellt. Dabei wird bei einer solchen Ausgestaltung Schüttgut 60 beim Einfüllen zwischen kapazitiven Sensor 11 und Gegenpol 13 durchgeführt bzw.
Schüttgut fällt in den oben offenen Sack 61 und passiert einen Bereich zwischen kapazitiven Sensoren 11 und Gegenpol 13.
Daher ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine
Einstelleinrichtung 14 vorgesehen, über welche die Sensitivität der kapazitiven Sensoren 11 eingestellt werden kann. Dabei wird insbesondere eingestellt, dass durch die kapazitiven Sensoren tatsächlich ein bestimmter Füllstand 7, 8 erkannt wird und nicht das einfallende Schüttgut.
Auch bei anderen Arten von Sensoren und auch bei anderen
Anordnungen eines Gegenpol 13 kann eine Einstelleinrichtung 14 vorteilhaft eingesetzt werden, um die Sensitivität der
Sensoreinrichtungen anzupassen.
In Figur 3 ist rein schematisch der gestrichelter markierte Ausschnitt aus Figur 2 in einer Vergrößerung dargestellt. Auch hier erkennt man die Füllstandsensoreinrichtung 5, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Sensoreinrichtungen 6,
9 aufweist, welche hier durch kapazitive Sensoren 11 zur
Verfügung gestellt werden.
Das gleiche Ausführungsbeispiel ist in einer Seitenansicht in den Figuren 4 und 5 rein schematisch dargestellt. Dabei ist in Figur 5 der in Figur 4 gestrichelt markierte Bereich in einer Vergrößerung dargestellt.
In diesen Abbildungen erkennt man erneut die
Füllstandsensoreinrichtung 5, welche durch 2 kapazitive
Sensoren 11 bereitgestellt wird. Den Gegenpol 13 zu den kapazitiven Sensoren 11 stellt eine Rütteleinrichtung 12, hier eine Rüttelflasche 18, zur Verfügung, welche beim Einfüllen von Schüttgut 50 innerhalb des Gebindes 60 angeordnet ist.
Besonders in Figur 5 erkennt man gut, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Sensoreinrichtungen 6, 9 in einem Winkel 10 zueinander angeordnet sind. Diese spezielle Anordnung unter einem Winkel 10 resultiert dabei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus der Gebindekontur des verwendeten Gebindes 60. Hierbei ist bevorzugt, dass die Sensoreinrichtungen 6, 9 möglichst nah an der Wandung des
Gebindes 60 angeordnet sind.
In Figur 6 ist rein schematisch in einer Abwandlung der Figur 5 die Funktionsweise der Fülleinheit 1 bzw. der
Füllstandsensoreinrichtung 5 dargestellt. Die
Sensoreinrichtungen 6, 9 sind dabei derart angeordnet, dass der Kopfraum 16, also der obere Bereich des Gebindes 60 überwacht wird.
Ein Gebinde 60, in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein nach oben offener Sack 61 aus einem flexiblen Material, wird an einen Füllstutzen 17 angehängt bzw. unterhalb eines
Füllstutzens angeordnet.
Innerhalb des angehängten offenen Sacks 61 ist die
Rütteleinrichtung 12 bzw. die Rüttelflasche 18 angeordnet. Die Rüttelflasche 18 stellt den Gegenpol 13 der kapazitiven
Sensoren 11 dar.
Von oben wird mittels der Fördereinrichtung 2 und gesteuert von der Steuereinrichtung 2 Schüttgut 50 in den offenen Sack 61 eingefüllt. Dadurch ändert sich der Füllstand innerhalb des Gebindes 60.
Die Sensitivität der Sensoreinrichtungen 6, 9 bzw. der
kapazitiven Sensoren 11 ist mittels der Einstelleinrichtung 14 dabei derart eingestellt, dass die Sensoreinrichtungen 6, 9 das zwischen den kapazitiven Sensoren 11 und dem Gegenpol 13 durchfallende Schüttgut 50 nicht als Änderung eines
Füllstandes erkennen.
Steigt der Füllstand, sodass Schüttgut 50 zwischen dem
Gegenpol 13 und der unteren Sensoreinrichtung 6 vorliegt, wird das zwischen der unteren Sensoreinrichtung 6 und dem Gegenpol 13 herrschende elektromagnetische Feld derart gering, dass von der Sensoreinrichtung 6 ein erster Füllstand 7 ermittelt wird.
In Figur 6 ist dargestellt, dass der Füllstand noch nicht so hoch angestiegen ist, und das Schüttgut 50 zwischen der zweiten Sensoreinrichtung 9 und dem Gegenpol 13 vorliegt.
Somit wird der zweite Füllstand 8 durch die Sensoreinrichtung 9 noch nicht erkannt und die Füllung wird weiter vorgenommen. Steigt der Füllstand weiter an, bis der zweite Füllstand 8 detektiert wird, wird mittels der Steuereinrichtung 3 der Füllstrom 4 reduziert bzw. unterbrochen.
So wird erreicht, dass das Gebinde 60 nicht überfüllt werden kann. Es wird nun je nach Ausgestaltung unterstützt durch die Rütteleinrichtung 12 gewartet, bis sich das Schüttgut 50 weiter abgesetzt bzw. verdichtet hat. Fällt der Füllstand dann von dem zweiten erkannten Füllstand 8 auf den ersten Füllstand 7, wird der Füllstrom 4 wieder erhöht bzw. angestellt, sodass weiter Schüttgut 50 in das Gebinde 60 eingefüllt wird. Während der Füllpausen oder auch konstant kann die Rütteleinrichtung 12 eine Verdichtung des Schüttguts 15 in dem Gebinde 60 bewirken .
Steigt der Füllstand weiter an und wird erneut der zweite Füllstand 8 erkannt, wird der Füllstrom 4 wieder unterbrochen bzw. reduziert. Diese Schritte werden dann so oft wiederholt, bis beispielsweise ein vorbestimmtes Füllgewicht des Gebindes erkannt wird, oder das vorab abgewogene Füllgut vollständig in dem Gebinde 60 ist.
Je nach Ausgestaltung kann so ein getaktetes Befüllen des Gebindes 60 erreicht werden. Es ist jedoch auch möglich, dass je nach Ausgestaltung der Füllstand zwischen dem ersten
Füllstand 7 und dem zweiten Füllstand eingepegelt wird, sodass eine kontinuierliche Füllung des Gebindes 60 erreicht wird. Bezugszeichenliste :
1 Fülleinheit
2 Fördereinrichtung
3 Steuereinrichtung
4 Füllstrom
5 Füllstandsensoreinrichtung
6 Sensoreinrichtung
7 erster Füllstand
8 zweiter Füllstand
9 Sensoreinrichtung
10 Winkel
11 kapazitiver Sensor
12 Rütteleinrichtung
13 Gegenpol
14 Einstelleinrichtung
15 Wägeeinrichtung
16 Kopfraum
17 Füllstutzen
18 Rüttelflasche
50 Schüttgut
60 Gebinde
61 offener Sack
100 Packmaschine
101 Position
102 Position
103 Förderelement
104 Übergabeeinrichtung
105 Gebindezufuhr
106 Abnahmeeinrichtung

Claims

Ansprüche :
1. Fülleinheit (1) für eine Packmaschine (100) zum Füllen von Schüttgut (50) in Gebinde (60), umfassend wenigstens eine Fördereinrichtung (2), mittels welcher Schüttgut (50) in ein Gebinde (60) förderbar ist und wenigstens eine
Steuereinrichtung (3) , welche dazu geeignet und ausgebildet ist, einen Füllstrom (4) in ein Gebinde (60) zu steuern, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Füllstandsensoreinrichtung (5) mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (6) vorgesehen ist, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, wenigstens einen ersten Füllstand (7) und wenigstens einen zweiten Füllstand (8) von Schüttgut (50) in einem Gebinde (60) zu erfassen, wobei der erste Füllstand (7) einem niedrigeren Füllstand entspricht als der zweite Füllstand (8), wobei die
Steuereinrichtung (3) den Füllstrom (4) anhand der von der Sensoreinrichtung (6) ermittelten Füllstände regelt.
2. Fülleinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) dazu geeignet und
ausgebildet ist, wenigstens den Kopfraum (16) eines
Gebindes (60) zu überwachen.
3. Fülleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei
Sensoreinrichtungen (6, 9) vorgesehen sind, wobei die erste
Sensoreinrichtung (6) den ersten Füllstand (7) erkennt und wobei die zweite Sensoreinrichtung (9) den zweiten
Füllstand (8) erkennt.
4. Fülleinheit (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtungen (6, 9) in einem Winkel (10) zueinander angeordnet sind.
5. Fülleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine
Sensoreinrichtung (6, 9) wenigstens einen kapazitiven
Sensor (11) umfasst.
6. Fülleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine
Rütteleinrichtung (12) vorgesehen ist, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, Schüttgut (50) in einem Gebinde (60) zu verdichten.
7. Fülleinheit (1) nach den beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rütteleinrichtung (12) während des Füllvorgangs wenigstens abschnittsweise in dem zu füllenden Gebinde (60) angeordnet ist und dass die
Rütteleinrichtung (12) wenigstens einen Gegenpol (13) des kapazitiven Sensors (11) ausbildet.
8. Fülleinheit (1) nach einem der drei vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schwert und/oder wenigstens eine Platte während des
Füllvorgangs wenigstens abschnittsweise in und/oder hinter dem zu füllenden Gebinde (60) angeordnet ist und dass die das Schwert und/oder die Platte wenigstens einen Gegenpol (13) des kapazitiven Sensors (11) ausbildet.
9. Fülleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine
Einstelleinrichtung (14) vorgesehen ist, um die Sensitivität der Sensoreinrichtung (6, 9) einzustellen.
10. Fülleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine
Wägeeinrichtung (15) vorgesehen ist.
11. Packmaschine (100) umfassend wenigstens eine Fülleinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verfahren zum Befüllen von Gebinden (60) mit Schüttgut (50) mittels einer Packmaschine (100) nach dem vorgehenden
Anspruch,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte in geeigneter Reihenfolge :
- Einfüllen von Schüttgut (50) in ein Gebinde (60) bis der zweite Füllstand (8) erkannt wird
- Reduzieren des Füllstroms (4) bis der erste Füllstand (7) erreicht und erkannt wird
- erhöhen des Füllstroms (4) bis der zweite Füllstand (8) erkannt wird
- vorzugsweise Wiederholen der letzten beiden Schritte, bis ein vorbestimmtes Füllgewicht des Gebindes (60) erreicht ist .
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens während des Reduzierens des Füllstroms (4) das Schüttgut (50) in dem Gebinde (60) mittels der Rütteleinrichtung (12) verdichtet wird.
14. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Reduktion des
Füllstroms (4) der Füllstrom (4) unterbrochen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand des Schüttguts (50) in dem Gebinde (60) durch das Regeln des Füllstroms (4) mittels der Steuereinrichtung (3) zwischen dem ersten
Füllstand (7) und dem zweiten Füllstand (8) eingepegelt wird .
16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einstellung des Füllstroms (4) für nachfolgende Gebinde (60) übernommen wird und bei Bedarf angepasst wird.
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DE (1) DE102018124119A1 (de)
EA (1) EA202100079A1 (de)
WO (1) WO2020064713A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112934735B (zh) * 2021-05-13 2021-08-27 苏州二叶制药有限公司 一种青霉素类制剂的制备工艺
CN115532636B (zh) * 2022-12-06 2023-03-14 四川墨比品牌优创科技有限公司 袋装食品净重测量检验装置、系统、方法及存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3094213A (en) * 1960-06-30 1963-06-18 Industrial Automation Corp Fill-height inspection device for fluid in bottles
US4015645A (en) * 1973-10-01 1977-04-05 Fmc Corporation Can filling apparatus
US4182451A (en) * 1978-05-30 1980-01-08 Specialty Brands, Inc. Container level height detector
JPS62127633A (ja) * 1985-11-28 1987-06-09 Suntory Ltd 液面測定方法および装置
DE4336233A1 (de) 1993-10-23 1995-04-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Abmessen und Abfüllen von Schüttgutmengen in Verpackungsbehältern
IT1307699B1 (it) * 1999-05-14 2001-11-14 Tetra Laval Holdings & Finance Macchina confezionatrice per la realizzazione in continuo diconfezioni sigillate contenenti un prodotto alimentare versabile
DE102006013663A1 (de) * 2006-03-24 2007-09-27 Rovema - Verpackungsmaschinen Gmbh Schlauchbeutelmaschine mit einer Messeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Schlauchbeutelmaschine
CN201051004Y (zh) * 2007-04-29 2008-04-23 李玉龙 容器内液位检测装置
EP2228633B1 (de) * 2009-03-10 2017-07-05 Nestec S.A. Optischer Füllstandssensor für eine Getränkemaschine
DE102011101045A1 (de) * 2011-05-09 2012-11-15 Haver & Boecker Ohg Packmaschine und Verfahren zum Füllen von offenen Säcken
DE102011119451A1 (de) * 2011-11-28 2013-05-29 Haver & Boecker Ohg Packmaschine und Verfahren zum Füllen von Säcken
DE102014113864A1 (de) 2014-09-24 2016-03-24 Haver & Boecker Ohg Vorrichtung und Verfahren zur Abfüllung von fließfähigen Materialien
US10988275B2 (en) * 2017-05-19 2021-04-27 Cryovac, Llc Package feedback control system and associated methods
CN207258028U (zh) * 2017-09-19 2018-04-20 郑州奥特包装设备有限公司 外置振源粉料包装机

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