WO2010060221A1 - Schüttgut-absackvorrichtung - Google Patents

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WO2010060221A1
WO2010060221A1 PCT/CH2008/000502 CH2008000502W WO2010060221A1 WO 2010060221 A1 WO2010060221 A1 WO 2010060221A1 CH 2008000502 W CH2008000502 W CH 2008000502W WO 2010060221 A1 WO2010060221 A1 WO 2010060221A1
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differential
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bag
filling
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PCT/CH2008/000502
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Heinz Brand
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Bühler AG
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    • B65B7/02—Closing containers or receptacles deformed by, or taking-up shape, of, contents, e.g. bags, sacks

Definitions

  • the invention relates to a bulk material bagging device for bagging predetermined bulk material filling weights in transport containers, in particular in bags, with a scale and a control device which discharges predetermined bulk material quantities from a weighing container into transport containers.
  • the contents of the bag are small portions. Nevertheless, large dimensions are required for the dimensioning of filling devices, for example, from intermediate depots. If it is assumed that room heights of 3 to 4 m, the bagging devices take 1 - 2 floors to complete.
  • the bag is suitable for a simple piece goods transport over longer distances and is in many ways a convenient unit for optimal "handling".
  • special criteria such as hygiene issues, dust-free, full bag filling, in the foreground.
  • the customer demands exact filling weight of each individual bag.
  • Legislators generally have to follow certain methodological rules in the case of so-called net sag scales via calibration regulations. The following weighing procedure results for the creation of a predefined filling quantity:
  • the so-called bagging scale was created for the special task, most commonly as a net bagging scale.
  • the predetermined portion weight is prepared weighing accurate, which is filled after attachment of an empty bag to a sack in the kindestest possible time in the bag. In this way, provided from several 100 to more than 1000 servings per hour and filled the product into the appropriate number of bags. In many applications today, much larger services are required, for example up to 2000 servings per hour.
  • a bagging plant which is suitable for the packaging of multicomponent mixtures, wherein the individual components are weighed, dosed and packaged.
  • individual filling stations of the bagging system are equipped with combined discharge, weighing and transfer devices, which treat the individual components individually.
  • EP 348 077 A1 shows a bagging device in which the bulk material is filled directly into a bag and weighed there. It is filled while until the weight of the bulk material in the bag corresponds to the desired Sackglallcia. Afterwards the filling is stopped, the filled bag is suspended, a new bag is attached and only then the entire process is repeated.
  • the output depends on the weight loss of the bulk quantity per unit time in the weighing container.
  • This process is known in the relevant literature under the term "differential metering weighing".
  • the aim of such differential dosing scales is to continuously produce a predetermined, temporally constant quantity of bulk material - a continuous stream of bulk material.
  • the weighing container must be recharged cyclically with bulk material. Since during the reload time no weight decrease of the bulk material in the weighing container can be measured, the differential metering scale switches over to a volumetric discharge. For this purpose, the discharge device is further controlled for a short time at the same speed which was previously determined during the differential metering weighing.
  • WO 86 05 875 shows an apparatus for automatically detecting a continuous bulk material throughput by means of a continuous scale, consisting of a weighing container and an adjustable closure member for adjusting the outlet cross-section of the weighing container. This device continuously detects the time-varying amount of passing or passing bulk material.
  • a balance-bulk hopper is used as the connection from the balance to the bag neck.
  • Behangserscheinept in this funnel affect on the one hand the weight accuracy of the pack and on the other hand, the hygiene very negative. Especially with products that are prone to sticking, frequent cleaning, especially of the hopper, is inevitable.
  • a bagging device in which the quantities of bulk material discharged from a weighing container are determined gravimetrically via a differential weight reduction of the weighing container and the quantity discharge is controlled to the predetermined bulk filling weight, wherein the device is also known as Absackkarussell can be designed.
  • the aim of the invention is now the reduction of the burden of bag handling.
  • the invention has in particular the task of eliminating the known disadvantages as much as possible to shorten the packing process and to simplify bag neck.
  • Switched ram valves simplify the sack-tube pneumatics.
  • a resettable hand lever valve or a foot switch is preferably provided on each bag neck, which is / are actuated via ejector cylinder or electrically.
  • the ejection cylinder presses directly on the plunger valve.
  • a (small) tank for an air supply is preferably provided on each bag neck.
  • differential weighing and differential metering weighing are to be clearly distinguished.
  • the weighing container In differential weighing, only the weight loss of a starting weight present at an initial time is tracked.
  • the weighing container is filled with a known amount of bulk material and determines the weight of the weighing container, including bulk material. Subsequently, as long as bulk material discharged from the weighing container until the difference of the currently present weight of weighing container and bulk material to start weight exactly corresponds to a predetermined bulk filling weight. It does not matter which amount of weight is delivered within a certain period of time. For example, initially a very large amount of bulk can be discharged within a short time. Subsequently, the more the difference weight approaches the given bulk material filling weight, the slower it is discharged.
  • the filling portions are provided cyclically by controlling the discharge from a differential bagging scale via the determination of the differential weight and filled via a bagging directly into bags.
  • the differential weighing system has a differential weighing container with bulk material metering and a controlled product discharge, as well as computer means which control both weight of the weighing system and the bag and weighing container filling operation.
  • a bulk bagging device is provided with a scale and a control device which discharges predetermined bulk material quantities from a weighing container into transport containers, wherein the scale is designed as a controlled differential scale, which transfers the quantities of bulk material respectively discharged from the weighing container into the transport containers via a differential Weight loss of the weighing container detected gravimetrically and thereby controls the bulk material discharge to the specified bulk material filling weight.
  • the device may be further equipped.
  • the product discharge of the differential bagging scale (1) opens directly into a flow-filling nozzle of a bag-tacking device.
  • the weighing process can thereby be improved, that at the end of the discharge of the differential bag scale a controllable closing device is arranged.
  • the apparatus may comprise an upright balance container, a speed controllable discharge screw with a substantially horizontally directed discharge from the balance container, as well as a transfer piece from the balance container to the discharge screw and differential weighing elements, wherein the discharge via gravity directly into the Drainage pipe opens.
  • the differential bagging scale has both a coarse and a fine metering, the coarse and the fine discharge elements being designed as controlled forced discharge elements, preferably discharge screws.
  • the product discharge device is designed as a metering with controllable metering slides.
  • the differential bagging scale is assigned to a bagging carousel and, in the cycle of the bagging carousel, transfers the respective predetermined portions via a bagging nozzle, respectively, into the pouring nozzle for bagging.
  • two or more differential bagging scales for a fluid filling nozzle of a bagging carousel are preferably assigned in one system. It can be provided either in tandem or briefly with twice the hourly capacity portions.
  • the flow filling nozzle has a free passage cross-section which is smaller or approximately corresponds to the cross-section of the product discharge from the weighing container.
  • This measure also allows an increase in automation, as a small sock neck is easier to drive through the rapid mechanical movements of the bag trailer.
  • 20 to 100 kg bags of the same bag neck can be used.
  • the high-performance bagging stations feature two coarse dosing scales as well as a precision dosing scales with assigned computer equipment and the bagging carousel 3 - 6 (8) flow filling nozzles.
  • This constellation allows to create programs for an exact control of the product shift, so that, for example, after a certain amount of product that has to be bagged, nowhere remain product remains. Also, product changes can be prepared and carried out more quickly with the same bagging device.
  • Figure 1 shows schematically a109absackstation with a differential bag scale
  • FIG. 2 shows the differential weighing in interaction with a bagging carousel
  • FIG. 2a shows the sequence of play of the main sagging movement
  • Figure 4 is a weight-time diagram of a net bagging scale of the prior art
  • Figure 5 is a weight-time diagram of the new differential bag scale
  • FIG. 6 shows a dispositizer for a high-efficiency sagging, for example for 1200 sacks per hour
  • FIG. 6a shows the sequence of movement of FIG. 6, analogously to FIG. 2a;
  • FIG. 7 shows a solution analogous to FIG. 1 but with a bag packing machine;
  • FIG. 8 a 4-neck bagging carousel for pourable bulk goods
  • Figure 10 is a diagram of a bag neck pneumatics with four sack sockets
  • FIG. 11 shows a sack vibrator
  • a differential scale 1 is supported by columns 2, a platform 3 and weight sensing elements 4, suspended on the ceiling 5, respectively.
  • the differential scale 1 consists essentially of a weighing container 6, a transfer piece 7 and a forced discharge screw 8, which is driven by a drive motor 9 via a gear 10 and controlled by a computer 11.
  • the coarse and fine flow metering can be carried out with a metering screw with 2 speeds or the fine flow metering via a separately driven, not shown, fine flow screw.
  • the outlet opening 16 is controllably opened and closed via a flap 15 via the computer 11.
  • a bagging head 17, which is supported independently of the differential scale 1 on the floor 18, has a bagging neck 19 and a bag holder 20, which holds a bag 21 firmly clamped in FIG. The displaced by the product in the bag 21 air can escape via an aspiration 22.
  • a product feed head 24 is connected to the weighing container 6 in a dustproof manner via a rubber membrane 23. In the feed head 24 opens a product feed conveyor 25, which is controlled by a drive motor 9 cyclically by the computer 11, in accordance with the balance signal.
  • FIG. 2 shows a differential scale 1 directly above a bagging carousel 31, on which bagging nozzles 32, 321, 32 '' are visible. It is also important that the bag, especially with pleated bags, evenly filled with product from bottom to top.
  • a compaction system for example a side packer 33, densifies the product in the bag very efficiently from bottom to top by shaking and oscillating movements during the coarse and fine dosing.
  • a second side packer 33 can also be used, behind a bagging nozzle 32 'or 32 ". After the bag is filled and bagged, the bag is deposited on a conveyor belt 34 and guided through a closing station 35 and provided for transport away.
  • FIG. 2 a shows a time sequence diagram, for example of a bagging carousel according to FIG. 2 with four bagging sockets.
  • the curve 40 indicates the time course of the product refill N in the differential scale 1.
  • the curve 41 represents the course of product discharge from the differential scale 1, where G is the coarse flow, F is the fine flow and B is the settling time for the balance.
  • the line 42 represents the time course of the step movement of the carousel; S means the time for a step movement of a blind neck by 90 '.
  • the Garttelzeit R is shown, while the side packer 33 compresses the product.
  • Figures 3, 3a and 4 serve to explain the technical terms.
  • P impact pressure
  • D Doppler effect
  • N Nachstrom Doppler effect
  • FH fall height.
  • FIGS. 3 and 3a show that the amount of the afterflow (dotted) depends on the drop height.
  • the downstream flow is smaller than in FIG. 3.
  • the narrower the cross section of the weighing vessel the faster the level of bulk material in the weighing vessel increases.
  • the upward growth of the column of bulk material in the scale against the falling product flow creates an analogous phenomenon as when two cars collide.
  • the impact force is greater in both cases, compared to the impact on a stationary body. In weighing technology this is called the Doppler effect.
  • the effective final weight can only be determined when the backflow in the weighing container has settled and the balance has calmed down.
  • FIG. 5 shows a weight-time diagram in the differential bulk weigher according to the new solution. In the example shown, an interplay between filling the balance and filling the bag is shown.
  • the afterglow is already balanced. Doppler effects, impact pressure, etc. have noticeably no influence on the creation of the filling weight, as they take place outside, and afterwards after weighing. All confounding factors listed above have been dispelled from the filling phase and transferred to the refilling phase and thus made harmless for bag filling and weight production.
  • FIG. 6 schematically shows a complete bagging system.
  • the sacks are attached by a trailer automatic 40 to the fluid filling nozzle 32 of the bagging carousel 31.
  • the bag filling is created alternately by the Schütwaage 1, I 1 , wherein the refilling - filling takes place alternately.
  • the fine dosing is controlled by a computer 41 and a corresponding dosing command to a fine dosing scale, which is also equipped as a differential dosing, given.
  • a bulk material metering via metering screw 43, 43 ', respectively 43 can also take place via the computer 41 from a distributor 44.
  • the bagging carousel is designed as a 6-branch carousel, wherein the sixth, 321, is provided for attachment of the bags by hand.
  • FIG. 6a shows the coordinated functional sequence of the bagging device shown in FIG. 6, analogous to FIG. 2a.
  • K carousel
  • MWBC-GI differential bagging scale, coarse flow I
  • MWBC-GII differential bagging scale, coarse flow II
  • MWBC-F differential bagging scale, fine flow
  • R vibrator.
  • FIG. 7 shows a further, more comfortable embodiment of a so-called bag-packing machine, which is a single-off-nozzle.
  • a single bag 21 is attached analogously to the figure 1, wherein a telescopic bag neck performs a vertical movement V, which in the bag 21 any dust can be avoided.
  • the vertical movement takes place via a pneumatic cylinder 51.
  • This known as a bag packing machine bagging is supported on a support 53 on the ground, analogous to Figure 1.
  • a bagging game then runs in the sequence via a control unit 54, and accordingly the corresponding balance control 55.
  • a differential scale 60 for free-flowing goods with adjustable Austragdosierschieber 61, 61 ' is shown.
  • 63 different metering positions can be selected via pneumatic cylinder 62 and the balance control 63 in order to obtain a rapid yet optimal filling of the bags.
  • a collecting funnel 64 is formed as a structural unit with the Absackstutzen 32. Both parts are firmly supported like a feed head 65 via a support 66 on the floor 18.
  • the weighing container 6 has top and bottom in the range of rubber sleeves 67, 68 respectively cross-sectional similarity with the fixed transition pieces. Via an air equalization pipe 69, all the air displaced in the bottom of the bag is now directed upwards in a large-area manner so that neither dust nor differential pressure problems arise between the top and the bottom.
  • a controllable slide 71 is arranged under a trimelle 70, which is actuated via a pneumatic cylinder 72.
  • the balance electronics is direct connected to a control box 73, from which the main working commands are given, so also to a semi-automatic bag clamping device 74th
  • the production flow PI enters the top of a differential scale 1 for non-flowable goods at the top and leaves it again below as P2.
  • the flow measuring device has a feed head 102, which is firmly connected to a platform 103 via brackets 104 and supported on the floor 105.
  • An inlet pipe 106 as well as a discharge pipe 107 are stationary.
  • the weighing member 108 is dustproof relative to the feed head 102 and opposite the discharge pipe 107 via a flexible rubber boot 109.
  • the weighing part 108 consists of an upright balance container 110, which has a slight conical taper 110 1 in the lower part.
  • the scale container 110 and the conical taper are designed as a round tube shape.
  • a transfer piece 112 is arranged, which optimally ensures the transition from the upright pipe shape of the balance tank 110 into a horizontal pipe shape of the discharge screw 111 in terms of product flow.
  • the Kochleit Sharing 112 from top to bottom has an approximately constant cross section, and in the embodiment has a shape from round to rectangular.
  • the weighing member 108 is suspended in the circumferential direction on, for example, three weight transducers 113 on the platform 103.
  • the Vorbunker has less than 50% of the maximum capacity of the balance container 110, preferably about 30% to 90%. But this is quite deliberately deviated from the conventional application of a differential scale here, as for the filling of the balance container only a part is vor arrivedbar, thus the inlet weighing technology is also detectable, which is important for the detection of a production flow, if not additional control devices for the inlet are still accepted.
  • the balance container has about twice its height, the diameter being 0.3 to 0.6 m.
  • the pipe worm has a diameter of 0.100 to 0.250 m, so that an average ratio of balance tank cross section to pipe worm cross section of about 1:10 is formed.
  • FIG. 9 shows yet another, particularly interesting design idea in that the drive motor 114 with or without flange-mounted discharge worm shaft 122 can be pulled out like a drawer in the direction of the axis 124 of the discharge worm 111 via an extension 123. This allows very high standards to meet the purity of the product route.
  • the product descends steadily in a vertical direction, is guided with the transfer part 112 directly in the feed of the discharge screw shaft 122 and horizontally discharged from the scale container 110 and again vertically via the discharge pipe 7, metrologically newly controlled, steadily discharged.
  • FIG. 10 shows a schematic of a pneumatic system for bagging nozzles 32 of a bagging carousel.
  • a resettable hand lever valve 206 is arranged, which is actuated by means of a discharge cylinder (Kurzhubzylinder) 201. This presses on a plunger valve 202.
  • the solenoid valve 203 controls the ejection cylinder and by means of manual lever valve 206, the pneumatic cylinder 204.
  • a common maintenance unit 205 ensures the reliability of the air supply.
  • FIG. 11 shows a side packer (sack vibrator) 33 with a striking plate 210 which covers a baffle 211.
  • the grate 211 is set in motion by means of a three-phase motor, whereby only positive amplitude of the motor-driven eccentric are used for compression strokes. This allows a much higher compression of the bag contents.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schüttgut-Absackvorrichtung zum Absacken vorgegebener Schüttgut-Füllgewichte in Transportgebinde, insbesondere in Säcke, mit einer Waage und einer Steuervorrichtung, welche vorgegebene Schüttgut-Füllmengen aus einem Wägebehälter in Transportgebinde austrägt. Hierzu sind Absackstutzen (32) des Absackkarussells (31) mit einer Pneumatik zum Anhängen eines Sackes vorgesehen, die zumindest ein rückstellbares Handhebelventil oder einen Fussschalter aufweisen.

Description

Schüttgut-Absackvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schüttgut-Absackvorrichtung zum Absacken vorgegebener Schüttgut-Füllgewichte in Transportgebinde, insbesondere in Säcke, mit einer Waage und einer Steuervorrichtung, welche vorgegebene Schüttgut-Füllmengen aus einem Wägebehälter in Transportgebinde austrägt.
Neben den klassischen Transportgebinden kennt man im Bereich der sogenannten Verpackungsindustrie spezialisierte Abfüll- und Verpackungseinrichtungen für Konsumgebinde. Im Regelfall werden dabei Füllmengen von einigen hundert Gramm, höchstens einigen kg erstellt. 5 - 10 kg Gewichte werden im Regelfall als obere Grenze empfunden. Die Grosse ist angepasst für ein leichtes Handhaben für Verkauf und Konsument, respektiv vom Verkaufsladen zum Endverbraucher, zum Beispiel in der Küche. Transportgebinde dienen vorwiegend für den Transport von einem Verarbeitungsbetrieb zum nächstfolgenden. Im klassischen Fall von der Mühle zum Bäcker. Das Gewicht von Transportgebinden, meistens angepasst an männliche Mitarbeiter, liegt zwischen 20 und 100 kg.
In der Praxis bildeten sich für die Abfüllung von Transportsäcken drei Automatisierungsstufen heraus, entsprechend den spezifischen Anforderungen:
> automatische Portionenbereitstellung Anhängen und Verschliessen des Sackes von Hand
> automatische Portionenbereitstellung Anhängen der Säcke von Hand vollautomatische Verschliessung der Säcke
> automatische Portionenbereitstellung vollautomatische Sackanhängung und Sackverschliessung Daraus ist ersichtlich, dass in jedem Fall die Portionenbereitstellung die Basis für alle Automatisierungsstufen ist. Das Kernproblem liegt darin, in einer kleinen Zeitspanne Schüttgutportionen zu bilden und präzise abzuwägen. Ein und dasselbe Schüttgut kann sich verschieden verhalten, ob das Gut während dem Transport sich mit Luft vermischen konnte und ein mehr oder weniger flüssigkeitsähnliches Verhalten bekommen hat, oder ob extreme Bedingungen wie Wärme oder Kälte auch der Maschinenelemente und daraus resultierende Haftkräfte zwischen Schüttgut und Wandteilen stören.
Im Vergleich zu den Dimensionen von Lager-Siloanlagen stellen die Sackinhalte kleine Portionen dar. Trotzdem ergeben sich für die Dimensionierung von Abfülleinrichtungen zum Beispiel von Zwischendepots grosse Abmessungen. Wenn von Raumhöhen von 3 bis 4 m ausgegangen wird, nehmen die Absackeinrichtungen 1 - 2 Stockwerke in Anspruch.
Nach der Schüttwaage wird meistens eine Waagenschütttrimelle verwendet, damit der volle Waageninhalt vor dem Sack in einem Trichter aufgefangen wird, was ebenfalls Höhe benötigt.
Entgegen der Praxis der vergangenen zwei Jahrzehnte, den Sack durch Tank- und Grossbehältertransport zu ersetzen, besteht nun wieder eine umgekehrte Tendenz zum Klein-Transportgebinde, also dem Sack. In vielen Ländern verlangen Berufsverbände eine Reduzierung des Sackgewichtes von zum Beispiel 50 auf 25 kg, was bei gleicher Ausstosstonage eine Verdoppelung der Anzahl Säcke mit sich bringt. Deshalb sind zunehmend Absackstationen mit einer sehr hohen Stückzahl-Leistung gefragt. Für speziell feine Industrieprodukte wie Zement, Kalk, Kunststoffe usw. sind die sogenannten Ventilsäcke am meisten verbreitet. Das Produkt wird über einen schnabelartigen Füllstutzen durch eine entsprechend kleine Ventilöffnung des Sackes eingefüllt. Nach Erreichen des gewünschten Gewichtes kann die Sacköffnung durch vorbereitete Papierfalten sofort verschlossen werden.
Der enorme Vorteil liegt darin, dass das Produkt nur sehr wenig mit Luft vermischt wird. Der Hauptnachteil dieses Systems liegt in der beschränkten Einsatzfähigkeit. Getreide, Griess, Mehl, Kleie und Futtermittel usw. haben bekanntlich stark unterschiedliche Schüttgewichte, so dass in dieselbe Sackgrösse bei unterschiedlichen Produkten verschiedene Gewichte abgefüllt werden.
Bei den klassischen Mehlsäcken stört eine geringe Menge Leerraum im gefällten, verschlossenen Papier- oder Plastiksack dagegen nicht, da dieser Sack nach der Füllung, sei es mit einer Nähmaschine oder mittels Leim, dicht verschlossen wird.
Der Sack eignet sich für einen einfachen Stückguttransport über grossere Distanzen und ist vor Ort in vielerlei Hinsicht eine bequeme Einheit für ein optimales "Handling". Je nach spezifischem Gut sind besondere Kriterien, wie Fragen der Hygiene, staubfrei, pralle Sackfüllung, im Vordergrund. In fast allen Fällen wird vom Abnehmer präzises Füllgewicht jedes einzelnen Sackes verlangt. Nur durch einen hohen Automatisierungsgrad lassen sich aber kostengünstig eine grosse Zahl Säcke pro Stunde gewichtsgenau abfüllen. Vom Gesetzgeber müssen in der Regel bei den sogenannten Nettoabsack- waagen über Eichvorschriften gewisse methodische Spielregeln eingehalten werden. Für die Erstellung einer vordefinierten Füllmenge ergibt sich daraus folgender Wägeablauf:
> O-Tarierung des Wägebehälters
> Grobdosierung
> Feindosierung
> Stillstand
> Kontrolle der Abfüllmenge bzw. des Sollgewichtes
> evtl. Korrektur des Grobstrom- und /oder des Feinstromabschaltpunktes
Bei höheren Absackleistungen kann die O-Tarierung sowie die Kontrolle der Abfüllmenge und daraus resultierend Korrektur des Feinstromabschaltpunktes nur noch zyklisch, das heisst zum Beispiel bei jeder 20. Schüttung erfolgen. Folgende Verwie- geeinflussgrössen sind zudem zu berücksichtigen:
> der Pralldruck des Grob- und Feinstromes
> der Dopplereffekt
> der Nachstrom des Grob- und Feinstromes
> die unterschiedliche Fallhöhe bei unterschiedlichen Absackgewichten. Über Jahrzehnte entstand für die besondere Aufgabenstellung die sogenannte Absackwaage, am weitesten verbreitet als Nettoabsackwaage. In der Absackwaage selbst wird das vorbestimmte Portionengewicht wägegenau vorbereitet, welches nach Anhängung eines leeren Sackes an einen Sackstutzen in der kürztest möglichen Zeit in den Sack abgefüllt wird. Auf diese Weise werden von mehreren 100 bis über 1000 Portionen pro Stunde bereitgestellt und das Produkt in die entsprechende Zahl Säcke abgefüllt. In vielen Einsätzen werden heute wesentlich grossere Leistungen verlangt, zum Beispiel bis zu 2000 Portionen pro Stunde.
Aus der EP 348 610 A2 ist eine Absackanlage bekannt, welche zur Verpackung von Mehrstoffgemischen geeignet ist, wobei die Einzelkomponenten abgewogen, dosiert und verpackt werden. Dazu sind einzelne Abfüllstationen der Absackanlage mit kombinierten Austrags-, Wiege- und Übergabevorrichtungen bestückt, welche die Einzelkomponenten einzeln behandeln.
Aus der EP 288415 A2 ist eine Absackvorrichtung zum gravimetrischen Abfüllen von Schüttgutmengen aus einem Vorratsbehälter über ein Grobdosiersystem und ein Feindosiersystem bekannt.
In beiden bekannten Absackvorrichtungen (EP 348 61 A2 und EP 288 415 A2) wird das Schüttgut solange in einen separaten Wägebehälter gefüllt, bis das gemessene Gewicht an Schüttgut in dem Behälter genau einer Sackfüllung in einen Sack abgefüllt. Während dieser Zeit wird die Austragung des Schüttguts aus dem Vorrat in den Wägebehälter gestoppt.
Die EP 348 077 A1 zeigt eine Absackvorrichtung, in welcher das Schüttgut direkt in einen Sack abgefüllt und dort verwogen wird. Es wird dabei solange abgefüllt, bis das Gewicht des Schüttguts im Sack dem gewünschten Sackfüllgewicht entspricht. An- schliessend wird die Abfüllung gestoppt, der gefüllte Sack abgehängt, ein neuer Sack angehängt und erst danach der gesamte Vorgang wiederholt.
Alle oben genannten Absackvorrichtungen gehören zur Gattung der Nettoabsackwaa- gen, welche die nachfolgend beschriebenen Nachteile aufweisen. Im Artikel "Gravimetrisch Dosieren - mit einer Bandwaage oder Differentialwaage" der Fachzeitschrift "Wagen und Dosieren", Nr. 6, Nov. 1989, dem Handbuch "Handbuch des Wagens", Manfred Kochsiek, Friedr. Vieweg & Sohn, 1985, S. 335-339, und den Firmenprospekten "Continuous Weighing and Feeding Equipment", F 9100 e sowie "Peser et doser en continu", F 9100 f der Firme Schenk wird eine Differential-Dosierwaage beschrieben, welche Schüttgut mittels einer Austragseinrichtung aus einem Wägebehälter austrägt. Die Austragsmenge richtet sich nach der Gewichtsabnahme der Schüttgut-Menge pro Zeiteinheit im Wägebehälter. Dieser Vorgang ist in der einschlägigen Literatur unter dem Begriff "Differentialdosierverwiegung" bekannt. Das Ziel derartiger Differential-Dosierwaagen ist, kontinuierlich eine vorgegebene, zeitlich konstante Schüttgutmenge - einen kontinuierlichen Schüttgut-Strom - zu erzeugen. Zur Erzeugung dieses kontinuierlichen Stroms muss der Wägebehälter zyklisch mit Schüttgut nachgeladen werden. Da während der Nachladezeit keine Gewichtsabnahme des Schüttguts im Wägebehälter gemessen werden kann, schaltet die Differential-Dosierwaage auf eine volumetrische Austragung um. Hierzu wird die Austrageeinrichtung eine kurze Zeit lang mit derselben Geschwindigkeit weitergesteuert, welche zuvor bei der Differentialdosierverwiegung ermittelt wurde.
Die WO 86 05 875 zeigt eine Vorrichtung zum automatischen Erfassen eines kontinuierlichen Schüttgut-Durchsatzes mittels einer Durchlaufwaage, bestehend aus einem Wägebehälter und einem einstellbaren Verschlussorgan zur Einstellung des Austrittsquerschnittes des Wägebehälters. Diese Vorrichtung erfasst ununterbrochen die sich zeitlich ändernde Menge an vorbei- bzw. hindurchströmenden Schüttgut.
Nettoabsackwaagen entleeren das Füllgewicht plötzlich und mit sehr hoher Leistung. Daraus entstehen einige ernst zu nehmende Probleme. Der Sack bläht sich durch die Luftverdrängung durch die Befüllung stark auf und belastet zusätzlich das Sackmaterial. Zudem nimmt die Schüttung während der Entleerung bei pulverartigen Produkten eine beachtliche Menge Luft auf, so dass die Entlüftung des Sackstutzens ein weiteres, bekanntes Problem darstellt. Der Sackstutzen muss auch aus Gründen einer optimalen Entlüftung und raschen Befüllung möglichst gross gewählt werden. Zur Erreichung hoher Leistungen wird ein hoher Automatisierungsgrad vorausgesetzt und deshalb ein automatischer Sackanhänger eingesetzt. Grosse Sackstutzen beeinträchtigen aber die Funktionssicherheit eines mechanischen Sackbehängers erheblich. Für Produkte, die durch Verdichtungselemente in ihrem Volumen reduziert werden können, um die Fertigpackung zu verkleinern beziehungsweise teures Sackmaterial zu sparen, erhöht sich die Verdichtungszeit aufgrund der starken Fluidisierung des Produktes und reduziert die Absackleistung.
Als Verbindung von der Waage zum Sackstutzen wird ein Waagen-Schütt-Trichter eingesetzt. Behangserscheinungen in diesem Trichter beeinflussen einerseits die Gewichtsgenauigkeit der Packung und andererseits die Hygiene sehr negativ. Speziell bei Produkten die stark zum Haften neigen ist eine häufige Reinigung besonders des Schütttrichters unvermeidlich.
Bekannt ist weiterhin eine Absackvorrichtung gemäss EP-B-522102, bei der die aus einem Wägebehälter in ein Transportgebinde ausgetragenen Schüttgutmengen über eine differenzielle Gewichtsabnahme des Wägebehälters gravimetrisch ermittelt werden und dabei der Mengenaustrag auf das vorgegebene Schüttgut-Füllgewicht gesteuert wird, wobei die Vorrichtung auch als Absackkarussell ausgelegt sein kann.
Ziel der Erfindung ist nun die Reduzierung des Aufwandes des Sackhandlings.
Der Erfindung wurde insbesondere die Aufgabe gestellt, die bekannten Nachteile so weit wie möglich zu beheben, den Packvorgang zu verkürzen und Sackstutzen zu vereinfachen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1.
Durch geschaltete Stösselventile wird die Sackstutzenpneumatik vereinfacht.
Hierzu ist an jedem Sackstutzen bevorzugt ein rückstellbares Handhebelventil oder ein Fussschalter vorgesehen, das/der über Auswurfzylinder oder elektrisch betätigt wird.
Bevorzugt drückt der Auswurfzylinder direkt auf das Stösselventil. Weiterhin ist bevorzugt an jedem Sackstutzen ein (kleiner) Tank für einen Luftvorrat vorgesehen.
Im Folgenden sollen die Begriffe Differentialverwiegung und Differentialdosierverwie- gung klar unterschieden werden.
Bei der Differentialverwiegung wird nur die Gewichtsabnahme eines zu einem Anfangszeitpunkt vorliegenden Startgewichts verfolgt. Dazu wird der Wägebehälter mit einer ungefähr bekannten Schüttgutmenge befüllt und das Gewicht des Wägebehälters samt Schüttgut bestimmt. Anschliessend wird solange Schüttgut aus dem Wägebehälter ausgetragen, bis die Differenz des momentan vorliegenden Gewichts von Wägebehälter und Schüttgut zum Startgewicht genau einem vorgegebenen Schüttgut-Füllgewicht entspricht. Dabei spielt es keine Rolle, welche Gewichtsmenge innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts ausgetragen wird. So kann beispielsweise anfangs eine sehr grosse Schüttmenge innerhalb kurzer Zeit ausgetragen werden. Anschliessend wird dann umso langsamer ausgetragen, je stärker sich das Differenzgewicht dem vorgegebenen Schüttgut-Füllgewicht nähert.
Bei einer Differentialdosierverwiegung hingegen wird pro Zeiteinheit ein bestimmtes Gewicht an Schüttgut kontinuierlich ausgetragen, beispielsweise 10 kg Schüttgut pro Sekunde.
Wesentliche Störeffekte sind basierend auf der EP B 522 102 nicht mehr vorhanden, so zum Beispiel:
> Pralldruck des Grob- und Feinstromes
> Dopplereffekt
> Nachstrom des Grob- und Feinstromes
> variierende Fallhöhe
> Waagenschütttrimelle und entsprechende Staubzone
> keine Wechselstutzen
Weitere Störquellen konnten in ihrem Einfluss drastisch gemindert werden: > es tritt nur noch eine minimale Fluidisierung auf
> der Aufwand für die Verdichtung des Schüttgutes im Sack und die Notwendigkeit der Sackrüttelung ist minimiert
> Verkleinerung des Sackstutzens
Die Abfüllportionen werden durch Steuerung der Austragung aus einer Differential Absackwaage über die Ermittlung des Differentialgewichtes zyklisch bereitgestellt und über einen Absackstutzen direkt in Säcke abgefüllt werden.
Dazu weist das Differentialwägesystem einen Differentialwägebehälter mit Schüttgutzu- dosierung und einer gesteuerten Produktaustragung sowie Rechnermittel auf, welche von Gewichtswerten des Wägesystems sowohl den Sack- wie den Wägebehälter- Füllvorgang steuern.
Es erfolgt zyklisch, abwechselnd nach jeder oder nach mehreren Abfüllungen eine Nachfüllung des Differentialwaagebehälters. Es wird in der Differentialwaage das 1 ,5 bis höchstens das 5-fache, bevorzugt das 1 ,5 bis 3fache einer Portion bereitgestellt, woraus Transportsäcke von 10 bis 100 kg Gewicht abgefüllt werden können.
Eine Schüttgut-Absackvorrichtung ist mit einer Waage und einer Steuervorrichtung vorgesehen, welche vorgegebene Schüttgut-Füllmengen aus einem Wägebehälter in Transportgebinde austrägt, wobei die Waage als gesteuerte Differential-Waage ausgelegt ist, welche die aus dem Wägebehälter in die Transportgebinde jeweils ausgetragenen Schüttgutmengen über eine differentielle Gewichtsabnahme des Wägebehälters gravimetrisch erfasst und dabei den Schüttgutmengen-Austrag auf das vorgegebene Schüttgut-Füllgewicht steuert.
Damit lässt sich nicht nur die ganze Füllvorrichtung einfacher, niedriger und hygienischer bauen, sondern erlaubt einen enormen Automatisierungsschritt, so dass auch das Ziel der Verdoppelung der Absackleistung ohne Nachteile erreichbar ist.
Die Vorrichtung kann weiter ausgestattet sein. So mündet in einer bevorzugten Ausführungsform der Produktaustrag der' Differential-Absackwaage (1) direkt in einen Fliess- befüllstutzen einer Sackanhängevorrichtung. DerVerwiegungsvorgang kann dadurch verbessert werden, dass am Ende des Austragsbereiches der Differential-Absackwaage eine steuerbare Verschliesseinrichtung angeordnet ist.
Für Produkte mit ungünstigem Fliessverhalten kann die Vorrichtung einen aufrechten Waagebehälter, eine drehzahlsteuerbare Austragschnecke mit einem im wesentlichen horizontal gerichteten Austrag aus dem Waagebehälter, sowie ein Überleitstück von dem Waagebehälter zu der Austragschnecke und Differential-Wägeelementen aufweisen, wobei der Austrag über die Schwerkraft direkt in den Absackstutzen mündet. Vorzugsweise weist dabei die Differential-Absackwaage sowohl eine Grob- wie eine Feindosierung auf, wobei der Grob- und der Feinaustrag als gesteuerte Zwangsaustrags- elemente, vorzugsweise Austragschnecken ausgebildet sind. Für freifliessfähige Produkte wird dagegen vorgeschlagen, dass die Produktaustragvorrichtung als Dosierung mit steuerbaren Dosierschiebern ausgebildet ist.
Bei einer weiteren Ausgestaltung wird die Differential-Absackwaage einem Absackkarussell zugeordnet und übergibt im Zyklus des Absackkarussells die jeweils vorbestimmten Portionen über einen Absackstutzen, respektiv Fliessbefüllstutzen zur Absackung.
Für die Ausbildung von höchsten Absackleistungen werden in einer Anlage vorzugsweise zwei oder mehrere Differential-Absackwaagen für einen Fliessbefüllstutzen eines Absackkarussells zugeordnet. Es können dabei entweder in Tandembetrieb oder kurzzeitig mit doppelter Stundenleistung die Portionen bereitgestellt werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Fliessbefüllstutzen einen freien Durchtrittsquerschnitt, der kleiner ist oder etwa dem Querschnitt des Produktaustrages aus dem Waagebehälter entspricht, aufweist. Diese Massnahme erlaubt ebenfalls eine Steigerung der Automatisierung, da ein kleiner Sackstutzen einfacher ist, um die raschen mechanischen Bewegungen des Sackanhängers durchzufahren. Zudem kann für einen grossen Bereich von zum Beispiel 20 bis 100 kg Säcke der gleiche Absackstutzen verwendet werden. Die Hochleistungsabsackstationen weisen zwei Grobdosierwaagen sowie eine Feindosierwaage mit zugeordneten Rechnermittel und das Absackkarussel 3 - 6 (8) Fliessbe- füllstutzen auf.
Diese Konstellation erlaubt Programme für eine exakte Kontrolle der Produktverschiebung zu erstellen, so dass zum Beispiel nach einer bestimmten Produktmenge, die abgesackt werden muss, nirgends Produktreste bleiben. Auch können mit der gleichen Absackeinrichtung Produktwechsel schneller vorbereitet und durchgeführt werden.
In der Folge wird die Erfindung von Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es zeigen die:
Figur 1 schematisch eine Einfachabsackstation mit einer Differential- Absackwaage;
Figur 2 die Differentialverwiegung im Zusammenspiel mit einem Absackkarussell;
Figur 2a das Ablaufspiel der Hauptabsackbewegung;
Figur 3,3a Verwiegeprinzip einer Netto-Absackwaage;
Figur 4 ein Gewicht-Zeitdiagramm einer Netto-Absackwaage des Standes der Technik;
Figur 5 ein Gewicht-Zeitdiagramm der neuen Differential-Absackwaage;
Figur 6 ein Dispositiv für eine Hochieistungsabsackung zum Beispiel für 1200 Säcke pro Stunde;
Figur 6a stellt den Bewegungsablauf von der Figur 6 dar, analog Figur 2a; Figur 7 eine Lösung analog zu der Figur 1 jedoch mit Sackpackmaschine;
Figur 8 ein 4-Stutzen-Absackkarussell für rieselfähige Schüttgüter;
Figur 9 eine Differential-Absackwaage für schwerfliessfähige Güter in grosserem Massstab;
Figur 10 ein Schema einer Sackstutzenpneumatik mit vier Sackstutzen
Figur 11 einen Sackrüttler.
Es wird nun auf die Figur 1 Bezug genommen. Eine Differentialwaage 1 ist über Säulen 2, einer Plattform 3 sowie Gewichtserfasselemente 4 abgestützt, respektiv an der Decke 5 aufgehängt.
Die Differentialwaage 1 besteht im wesentlichen aus einem Wägebehälter 6, einem Überleitstück 7 und einer Zwangsaustragschnecke 8, welche von einem Antriebsmotor 9 über ein Getriebe 10 angetrieben und von einem Rechner 11 gesteuert wird. Die Grob- und Feinstromdosierung kann mit einer Dosierschnecke mit 2 Tourenzahlen oder die Feinstromdosierung über eine separat angetriebene, nicht gezeichnete, Feinstromschnecke erfolgen.
Damit von der Speisung 8 kein unkontrollierbarer Nachlauf entsteht, wird die Austrittsöffnung 16 über eine Klappe 15 über den Rechner 11 steuerbar geöffnet und geschlossen. Ein Absackkopf 17, der unabhängig der Differentialwaage 1 auf dem Boden 18 abgestützt ist, weist einen Absackstutzen 19 sowie einen Sackhalter 20 auf, welcher in Figur 1 einen Sack 21 festgeklemmt hält. Die von dem Produkt in dem Sack 21 verdrängte Luft kann über eine Aspiration 22 entweichen. Über eine Gummimembran 23 ist ein Produktspeisekopf 24 staubdicht mit dem Wägebehälter 6 verbunden. In den Speisekopf 24 mündet ein Produktspeiseförderer 25, welcher über einen Antriebsmotor 9 zyklisch von dem Rechner 11 , respektiv entsprechend dem Waagensignal, gesteuert wird. In der Figur 2 ist eine Differentialwaage 1 direkt über einem Absackkarussell 31 dargestellt, an welchem Absackstutzen 32, 321 , 32' ' sichtbar sind. Wichtig ist dabei auch, dass der Sack, besonders bei Faltensäcken, gleichmässig von unten bis oben mit Produkt gefüllt ist. Ein Verdichtungssystem, zum Beispiel ein Seitenpacker 33, verdichtet das Produkt in dem Sack durch Rüttel- und Schwingbewegungen sehr effizient während der Grob- und Feindosierung gleich intensiv von unten nach oben. Je nach Problemstellung kann auch ein zweiter Seitenpacker 33 zum Einsatz kommen, dies hinter einem Absackstutzen 32' oder 32". Nach Beendigung der Sackfüllung und der Sackrüttelung wird der Sack auf ein Förderband 34 abgesetzt und durch eine Verschliessstation 35 geführt und für den Wegtransport bereitgestellt.
In der Figur 2a ist ein zeitliches Ablaufschema, zum Beispiel eines Absackkarussells nach der Figur 2 mit vier Absackstutzen dargestellt. Die Kurve 40 gibt den zeitlichen Verlauf der Produktnachfüllung N in der Differentialwaage 1 an. Die Kurve 41 stellt den Verlauf der Produktaustragung aus der Differentialwaage 1 dar, wobei G der Grobstrom, F der Feinstrom und B die Beruhigungszeit für die Waage ist. Die Linie 42 stellt den zeitlichen Verlauf der Schrittbewegung des Karussells dar; S bedeutet die Zeit für eine Schrittbewegung eines Sackstutzens um 90'. In der Kurve 43 ist die Rüttelzeit R dargestellt, während der Seitenpacker 33 das Produkt verdichtet.
Die Figuren 3, 3a und 4 dienen der Erklärung der Fachausdrücke. Dabei bedeuten Produkt im Wägebehälter, P = Pralldruck, D = Dopplereffekt, N Nachstrom, FH = Fallhöhe.
Die Figuren 3 und 3a zeigen, dass die Menge des Nachstromes (punktiert) abhängig ist von der Fallhöhe. In der Figur 3a ist der Nachstrom kleiner als in der Figur 3. Mit zunehmender Fallhöhe nimmt die Fallgeschwindigkeit des Schüttgutes zu. Je enger im Querschnitt das Wägegefäss ist, desto schneller steigt das Schüttgutniveau in dem Wägegefäss. Durch das nach oben Entgegenwachsen der Schüttgutsäule in der Waage gegen den fallenden Produktstrom entsteht ein analoges Phänomen wie wenn zwei Autos aufeinander stossen. Die Aufprallkraft ist in beiden Fällen grösser, im Vergleich zum Aufprall auf einen stillstehenden Körper. In der Wiegetechnik nennt man dies den Dopplereffekt. Das effektive Endgewicht kann erst festgestellt werden, wenn auch der Nachstrom in dem Wägebehälter sich abgesetzt und die Waage sich beruhigt hat. Diese und andere Störfaktoren müssen bei jeder Schüttgutbehälterwaage berücksichtigt werden, zum Beispiel durch entsprechende Zeitverzögerungen. In der Wägetechnik ist ein Gewicht-Zeitdiagramm gemäss Figur 4 bekannt.
In der Figur 5 ist ein Gewicht-Zeitdiagramm in der Differential-Schüttwaage gemäss der neuen Lösung dargestellt. In dem gezeigten Beispiel ist ein Wechselspiel Waage füllen - Sack füllen dargestellt.
Für die Nachfüllung der Differentialschüttwaage werden ca. 1 - 2 Sekunden benötigt bis ein Gewicht von ca. 25 kg erreicht ist. Ganz wesentlich ist hier, dass für die Nachfüllung mit Ausnahme der letzten Sackfüllmengen nicht auf ein genaues vordefiniertes Gewicht nachgefüllt werden muss, da nach der Nachbefüllung über die Stillstandsermittlung das exakte Gewicht in der Differential-Schüttwaage festgestellt und einem Rechner mitgeteilt wird. Danach wird das Abfüllgewicht mit dem System der Differentialverwiegung auf ein vordefiniertes Gewicht (FA) gesteuert ausgetragen, zuerst als Grobstrom und dann als Feinstrom. Das Abfüllgewicht ist innert ca. 4 Sekunden erreicht. Besonders interessant ist nun, dass mit dem Verschliessen der Austragsdosierorgane der Differential- Schüttwaage, respektiv dem Moment des Verlassens der letzten Krümmel des Schüttgutes aus dem Wägeteil, sofort die exakte Ist-Gewichtsmessung in der Waage gilt. Der Nachstrom ist schon verwogen. Dopplereffekte, Pralldruck usw. haben bei dem Erstellen des Abfüllgewichtes erkennbar keinen Einfluss, da diese ausserhalb, respektiv nach der Verwiegung stattfinden. Alle weiter oben aufgeführten Störfaktoren sind aus dem Bereich der Abfüllphase gebannt und in die Nachfüllphase verlagert und so für die Sackfüllung und Gewichtserstellung unschädlich gemacht worden.
In der Figur 6 ist schematisch eine komplette Absackanlage dargestellt. Dabei werden die Säcke von einem Anhängeautomat 40 an den Fliessbefüllstutzen 32 des Absackkarussells 31 angehängt. Die Sackfüllung wird abwechselnd von der Schüttwaage 1 , respektiv I1 erstellt, wobei die Nachfüllung - Abfüllung wechselweise erfolgt. Die Feindosierung wird über einen Rechner 41 gesteuert und ein entsprechender Dosierbefehl an eine Feindosierwaage, welche ebenfalls als Differentialdosierwaage ausgestattet ist, gegeben. Über den Rechner 41 kann ebenfalls eine Schüttgutdosierung über Dosierschnecke 43, 43', respektiv 43" von einem Verteiler 44 aus erfolgen. Das Absackkarussell ist als 6-Stutzenkarussell ausgebildet, wobei der sechste, 321 , für eine Anhängung der Säcke von Hand vorgesehen ist. In der Figur 6a ist der koordinierte Funktionsablauf der Figur 6 gezeigten Absackeinrichtung dargestellt analog der Figur 2a. Dabei bedeuten K = Karussell; MWBC-GI = Differential-Absackwaage, Grobstrom I; MWBC-GII = Differential-Absackwaage, Grobstrom II; MWBC-F = Differential Absackwaage, Feinstrom; R = Rüttler.
In der Figur 7 ist eine weitere, komfortablere Ausführungsform einer sogenannten Sackpackmaschine dargestellt, wobei es sich um einen Einzelabsackstutzen handelt. Ein einzelner Sack 21 wird analog zu der Figur 1 angehängt, wobei ein teleskopartiger Sackstutzen eine Vertikalbewegung V ausführt, womit in dem Sack 21 jegliche Staubbildung vermieden werden kann. Die Füllung erfolgt hier über eine angetriebene Füllschnecke 50. Die Vertikalbewegung erfolgt über einen Pneumatikzylinder 51. Diese als Sackpackmaschine bekannte Absackeinrichtung ist hier über eine Stütze 53 auf den Boden abgestützt, analog zu der Figur 1. Für die Bewegungsabläufe werden von der Bedienungsperson über ein Eingabegerät die gewünschten Daten vorgegeben. Ein Absackspiel läuft dann in der Folge über ein Steuergerät 54, respektiv die entsprechende Waagensteuerung 55 ab.
In der Figur 8 ist anstelle der Differentialwaage 1 der Figur 1 mit Zwangsaustrag eine Differentialwaage 60 für freifliessfähige Güter mit einstellbarem Austragdosierschieber 61 , 61' dargestellt. Dabei können über Pneumatikzylinder 62 sowie die Waagensteuerung 63 verschiedene Dosierstellungen gewählt werden, um ein rasches und doch optimales Füllen der Säcke zu erhalten. Es entstehen nun einige sehr interessante kombinatorische Effekte. Ein Auffangtrichter 64 ist als eine Baueinheit mit dem Absackstutzen 32 ausgebildet. Beide Teile sind wie ein Speisekopf 65 über eine Stütze 66 auf dem Fussboden 18 fest abgestützt. Der Wägebehälter 6 weist oben und unten im Bereich von Gummimanschetten 67, respektiv 68 Querschnittsgleichheit auch mit den festen Übergangsstücken auf. Über ein Luftausgleichsrohr 69 wird nun alle unten im Sack verdrängte Luft grossquerschnittig nach oben geleitet, so dass hier weder Staub- noch Differenzdruckprobleme zwischen oben und unten entstehen.
Im Speisekopf 65 ist unter einer Trimelle 70 ein steuerbarer Schieber 71 angeordnet, welcher über einen Pneumatikzylinder 72 betätigt wird. Die Waagenelektronik ist direkt an einen Steuerkasten 73 angeschlossen, von welchem aus die Hauptarbeitsbefehle gegeben werden, so auch an eine teilautomatische Sackklemmenvorrichtung 74.
In der Folge wird nun auf die Figur 9 Bezug genommen. Der Produktionsstrom PI tritt senkrecht in eine Differentialwaage 1 für schwerfliessfähige Güter oben ein, und ver- lässt diese unten wiederum als P2. Die Durchflussmessvorrichtung weist einen Speisekopf 102 auf, der mit einer Plattform 103 über Konsolen 104 fest verbunden und auf den Boden 105 abgestützt ist. Ein Zulaufrohr 106 ebenso wie ein Ableitungsrohr 107 sind ortsfest. Der Wägeteil 108 ist gegenüber dem Speisekopf 102 sowie gegenüber dem Ableitungsrohr 107 je über eine flexible Gummimanschette 109 staubdicht verbunden. Das Wägeteil 108 besteht aus einem aufrechten Waagenbehälter 110, welcher im unteren Teil eine leichte konische Verjüngung 1101 aufweist. Der Waagebehälter 110 und die konische Verjüngung sind als runde Rohrform gestaltet. Zwischen dem Waagenbehälter 110 und einer Austragschnecke 111 ist ein Überleitstück 112 angeordnet, das den Übergang von der aufrechten Rohrform des Waagebehälters 110 in eine horizontale Rohrform der Austragschnecke 111 produktflusstechnisch optimal sicherstellt. Wie in der Figur 1 weist das Überleitstück 112 von oben nach unten einen etwa konstanten Querschnitt auf, und hat bei dem Ausführungsbeispiel eine Form von rund zu rechteckig. Das Wägeteil 108 ist in Umfangsrichtung an zum Beispiel drei Gewichtsmess- wertaufnehmer 113 an der Plattform 103 aufgehängt. Sehr interessant ist die Aufhängung des ganzen Wägeteiles 108 mit Einschluss eines Antriebsmotores 114, so dass der Antriebsmotor 114 und die Austragschnecke 111 in je eine entgegengesetzte Richtung über das Wägeteil 108 hinausragen, und in einem gewissen Umfang bezüglich einer Mittelachse 115 einander das Gleichgewicht halten. Unmittelbar an das Zulaufrohr 106 befindet sich ein Vorbunker 116, der von einem Pneumatikzylinder 117 und einer Bodenklappe 118 über eine elektronische Steuerung 119, respektiv eine pneumatische Signalumformung 120 nach wählbarem Programm steuerbar ist, wobei Sollwerte für die Produktaustragung von einem externen Rechner 121 und die Istwert-Gewichtssignale von dem Gewichtsmesswertaufnehmer 113 gewonnen werden.
Der Vorbunker weist weniger als 50 % des maximalen Fassungsvermögens des Waagenbehälters 110 auf, bevorzugt etwa 30 % bis 90 %. Damit wird aber ganz bewusst von der konventionellen Anwendung einer Differentialwaage auch hier abgewichen, da für die Füllung des Waagen behälters nur ein Teil vorspeicherbar ist, damit der Zulauf wägetechnisch ebenfalls erfassbar ist, was für die Erfassung eines Produktionsstromes wichtig ist, wenn nicht zusätzliche Regelgeräte für den Zulauf noch in Kauf genommen werden.
Der Waagenbehälter weist etwa eine doppelte Höhe seines Durchmessers auf, wobei der Durchmesser 0,3 bis 0,6 m betragen kann. Die Rohrschnecke weist hierzu einen Durchmesser von 0,100 bis 0,250 m auf, so dass ein mittleres Verhältnis von Waagen- behälterquerschnitt zu Rohrschneckenquerschnitt von etwa 1 :10 entsteht.
In der Figur 9 ist noch ein weiterer, besonders interessanter Ausgestaltungsgedanke dargestellt, indem der Antriebsmotor 114 mit oder ohne angeflanschter Austragschneckenwelle 122 über einen Auszug 123 schubladenartig in Richtung der Achse 124 der Austragschnecke 111 ausziehbar ist. Dies erlaubt ganz besonders hohen Ansprüchen an die Reinhaltung des Produktweges gerecht zu werden.
In dem aufrechten Waagenbehälter 110 senkt sich das Produkt stetig in senkrechter Richtung ab, wird mit dem Überleitteil 112 direkt in dem Einzug der Austragschneckenwelle 122 geführt und horizontal von dem Waagebehälter 110 ausgetragen und wiederum senkrecht über das Ableitungsrohr 7, messtechnisch neu kontrolliert, stetig abgegeben.
Figur 10 zeigt ein Schema einer Pneumatik für Absackstutzen 32 eines Absackkarussells.
An jeden Absatzstutzen 32 (von denen nur einer explizit dargestellt ist) ist ein rückstellbares Handhebelventil 206 angeordnet, das mittels eines Auswurfzylinders (Kurzhubzylinder) 201 betätigt wird. Dieser drückt auf ein Stösselventil 202. Das Magnetventil 203 steuert den Auswurfzylinder und mittels Handhebelventil 206 die Pneumatikzylinder 204. Eine gemeinsame Wartungseinheit 205 sichert die Zuverlässigkeit der Luftversorgung.
Dadurch wird eine einfache, gut zu wartende Pneumatik ermöglicht, die zudem nur eine geringe Baugrösse aufweist. Figur 11 zeigt einen Seitenpacker (Sackrüttler) 33 mit einer Schlagplatte 210, die ein Schlagrost 211 abdeckt. Das Schlagrost 211 wird mittels eines Drehstrommotors in Bewegung versetzt, wobei nur positive Amplitude des vom Motor angetriebenen Exzenters für Verdichtungsschläge genutzt werden. Dies ermöglicht eine wesentlich höhere Verdichtung des Sackinhaltes. Vorgesehen ist weiterhin ein Aspirationsanschluss 213 an der Schlagplatte 210, ebenso eine Verstellmöglichkeit 212 der Schlagplatte zur Anpassung an unter-schiedliche Sackstutzendurchmesser u.a.
Bezugszeichen
,1 ',60,108 Differential-Waage 38 Linie
Säulen 40 Anhängeautomat
Plattform 43, 43', 43" Dosierschnecke , 113 Differential-Wägeelementen 44 Verteiler
Decke 50 Füllschnecke , 110 Wägebehälter 51 ,62,72,117,204 Pneumatikzylinder, 112 Überleitstück 53, 66 Stütze , 111 Steuervorrichtung (Zwang54 Steuergerät saustrageschnecke) 55, 63 Waagensteuerung, 114 Antriebsmotor 61, 61' Austragdosierschieber0 Getriebe 64 Auffangtrichter 1, 15 Verschliesseinrichtung 65, 102 Speisekopf
(Rechner) 67, 109 Gummimanschetten5 Klappe 68 Querschnittsgleichheit6 Austrittsöffnung 69 Luftausgleichsrohr7 Absackkopf 70 Trimelle 8, 105 Boden 71 Schieber 9,32,32' ,32" Absackstutzen 73 Steuerkasten 0 Sackhalter 74 Sackklemmenvorrichtung1 Transportgebinde (Sack) 103 Plattform 2 Aspiration 104 Konsole 3 Gummimembran 106 Zulaufrohr 4 Produktspeisekopf 107 Ableitungsrohr 5 Produktspeiseförderer 110 Waagenbehälter 1 Absackkarussell 110' konische Verjüngung3 Seitenpacker 111 , 122 Austragschnecke 4 Förderband 115 Mittelachse 5 Verschliessstation 116 Vorbunker 6, 37, 39 Kurve 118 Bodenklappe 119 Steuerung
120 Signalumformung
121 Rechner
123 Auszug
124 Achse
201 Auswurfzylinder
201 Kurzhubzylinder
202 Stösselventil
203 Magnetventile
205 Wartungseinheit
206 Handventil
210 Schlagplatte
211 Schlag rast
212 Verstellmöglichkeit
213 Aspirationsanschluss

Claims

Patentansprüche
1. Schüttgut-Absackvorrichtung mit einer Waage (1 , 1 ', 108) und einer Steuervorrichtung, weiche vorgegebene Schüttgut-Füllmengen aus einem Wägebehälter (6, 110) in Transportgebinde (21) austrägt, wobei die Waage (1 , V, 108) als gesteuerte Differential-Waage (1 , 1', 108) ausgelegt ist, welche die aus dem Wägebehälter (6, 110) in die Transportgebinde (21) jeweils ausgetragenen Schüttgutmengen über eine differentielle Gewichtsabnahme des Wägebehälters (6, 110) gravimet- risch erfasst und dabei den Schüttgutmengen-Austrag auf das vorgegebene Schüttgut-Füllgewicht steuert (8, 11 , 61 , 111 , 121) und die als Absackkarussell (31) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Absackstutzen (32) des Absackkarussells (31) mit einer Pneumatik zum Anhängen eines Sackes vorgesehen ist, die zumindest ein rückstellbares Handhebelventil oder einen Fussschalter aufweist.
2. Absackvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialwaage (1 , 108) zur Übergabe vorbestimmter Proportionen über den Absackstutzen bzw. Fliess-Befüllstützen (32, 32', 32") im Zyklus des Absackkarussells (31) ausgelegt ist.
3. Absackvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer Fliess- Befüllstutzen-Position zwei Differentialwaagen (1 , 1') zugeordnet sind.
4. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer weiteren Fliess-Befüllstutzenposition eine weitere gesteuerte Differentialwaage (1 ) zugeordnet ist.
5. Absackvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens beiden Differentialwaagen (1 , 11) derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie zwei sich zum vorgegebenen Schüttgut-Füllgewicht addierende Portionen in das Transport-Gebinde (21) austragen, wo die erste Portion als Grobstrom (Gl, GIl) und die zweite als Feinstrom (GF) ausgetragen wird.
6. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8, 11 , 61 , 111 , 121) wenigstens einen steuerbaren Schieber (61 , 61') aufweist.
7. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8, 11 , 61 , 111 , 121 ) Zwangsaustrageelemente (8), insbesondere Austrageschnecken (8) vorweist.
8. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (16) der Steinervorrichtung (8, 11 , 61 , 111 , 121) in den als Fliessbefüllstutzen ausgebildeten Absackstutzen (31 , 32', 32") einer Sackanhängevorrichtung (20, 40, 74) mündet.
9. Absackvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliessbefüllstutzen (32, 32', 32") einen freien Durchtrittsquerschnitt aufweist, der etwa dem Querschnitt des Ausgangs (16) der Steuervorrichtung (8, 11 , 61 , 111 , 121) entspricht oder kleiner ist.
10. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang (16) der Steuervorrichtung (8, 11 , 61 , 111 , 121) eine Ver- schliesseinrichtung (11 , 15) angeordnet ist.
11. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Abfüllen von Produkten mit ungünstigem Fliessverhalten ausgelegt ist, wobei
a) die Differentialwaage (1 , 108) einen aufrechten Wägebehälter (6, 110) mit Differential-Wägeelementen (4, 113) umfasst; b) die Steuervorrichtung (8, 11 , 61) eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, drehzahlsteuerbare Austrageschnecke (8, 111) mit einem in den Absackstutzen (17, 19, 32, 32', 32") mündenden Ausgang (16) umfasst; und
c) zwischen Wägebehälter (6, 110) und Austrageschnecke (8, 111 ) ein Überleitstück (112) angeordnet ist.
12. Absackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Handhebelventil ein Auswurfzylinder (201 ) zugeordnet ist, auf den ein Ventilstössel (202) folgt.
13. Absackvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenpacker (33) mit einem Schlagrost (211) vorgesehen ist, das mittels eines Drehstrommotors angetrieben ist, wobei nur positive Amplituden auf das Schlagrost (211) wirksam sind.
14. Absackvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fuss- Schalter mit einem Eiektroschalter und/oder einem Pneumatikventil versehen ist.
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