Anlage zum Füllen von Ventilsäcken sowie Verfahren zum Fällen von Ventilsäcken und Anlage zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Behältnisse

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Füllen von Ventilsäcken sowie ein Verfahren zum Füllen von Ventilsäcken und eine Anlage zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Behältnisse.

Sofern es sich bei der Anlage um eine solche zum Füllen von Ventilsäcken handelt, werden pulverförmige Füllgüter, wie Zement, Kalk und dergleichen abgefüllt.

Die große Füllgutmenge, die in kleinere, gewichtsmäßig gleich bleibende Portionen in Ventilsäcke abgepackt werden soll, ist in dem Vorratssilo bevorratet. An den Auslauf dieses Vorratssilos wird die Füllmaschine ortsfest angeordnet. Innerhalb der Füllmaschine gelangt das abzufüllende Produkt über einen mit einem antreibbaren Förderelement ausgestatteten Fülltopf in das an den Fülltopf angeordnete Füllrohr und dann über einen Dosierschieber in den auf das Füllrohr aufgesteckten Ventilsack. Das Füllrohr ragt von dem Fülltopf ab und die Stellung könnte radial oder tangential bezeichnet werden, wobei üblicherweise die Füllrohre ein klein wenig gegen die Horizontale geneigt sind.

Der Dosierschieber ist üblicherweise in drei Stellungen verfahrbar, nämlich in eine das Füllrohr frei gebende, in eine das Füllrohr teilweise verschließende und in eine das Füllrohr vollkommen verschließende Stellung. Diese Füllung wird bis zu einem bestimmten Füllungsgrad des Ventilsackes als Grobstrom bezeichnet. Bei Erreichen eines bestimmten Ist-Gewichtes wird der Dosierschieber angesteuert und so verfahren, dass ein Großteil des Querschnittes des Füllrohres verschlossen ist. Der Füllvorgang wird dann als Feinstrom bezeichnet. Nach Erreichen des Ist- Gewichtes wird der Dosierschieber erneut angesteuert und das Füllrohr verschlossen. Damit ist das Füllungsende eingeleitet.

Der Dosierschieber wird von einem Steuergerät in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Sackes angesteuert. Der Füllungsgrad bzw. das Gewicht des Ventilsackes wird während der Dosierung permanent von einer in der Füllmaschine der Anlage integ-

rierten Waage gemessen. Nach Ende des Füllvorganges wird der Ventilsack unmittelbar und sofort vom Füllrohr heruntergezogen. Vielfach ist der Füllmaschine noch eine Verschließeinrichtung zum Verschließen des Ventiles zugeordnet, damit der Ventilsack leckagefrei bzw. ohne Austritt von Füllgut durch das Ventil hindurch abtransportiert werden kann. Danach ist das Füllrohr wieder frei und es kann ein neuer Ventilsack aufgesteckt werden.

Die zuvor beschriebene Anlage hat sich in der Praxis bestens bewährt. Es muss jedoch als Nachteil angesehen werden, dass die einzelnen Funktionen, wie das Aufstecken eines Leersackes auf das Füllrohr, der Füllvorgang im Grob- und Feinstrom und das Abziehen des gefüllten Sackes vom Füllrohr und ggf. das Verschließen des Ventilsackes und der Abtransport des gefüllten Ventilsackes von der Füllmaschine zeitlich nacheinander ablaufen, wodurch die Leistung dieser Füllmaschine begrenzt ist.

Ferner ist noch nachteilig, dass der Fluss des Füllgutes innerhalb des Vorratssilos und des Fülltopfes intervallmäßig erfolgt. Dieser Betrieb könnte auch als Start- Stopp-Betrieb angesehen werden. Dadurch ist die Genauigkeit des Gewichtes des gefüllten Ventilsackes schwankend.

Ferner ist noch nachteilig, dass sich die Aufsteckvorrichtung und ggf. die Verschließeinrichtung für die Ventile auf der gleichen Seite befinden, so dass die Gefahr einer Kollision der beiden Einrichtungen nicht auszuschließen ist. Um dies zu verhindern, sind die Anlagen mit kostenaufwendigen Hardware- Verriegelungen ausgestattet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs näher beschriebenen Art so auszulegen, dass die Leistung einer solchen Anlage, insbesondere der Füllmaschine, wesentlich gesteigert werden kann, und dass ein möglichst gleichmäßiger Fluss des Füllgutes innerhalb des Vorratssilos und des Fülltopfes erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Anlage aufzuzeigen. Darüber hinaus liegt der Erfindung

noch die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs näher beschriebenen Art so auszulegen, dass auch Flüssigkeilen in geeignete Behältnisse abgefüllt werden können.

Die auf die Anlage zum Füllen von Ventilsäcken mit pulverförmigen Füllgütern gerichtete Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Fülltopf mit einem weiteren Füllrohr ausgestattet ist, und dass mittels eines Drehantriebes die Füllmaschine um eine vertikale Achse drehbar ist.

Es ist nunmehr möglich, durch die Drehung der Füllmaschine in Verbindung mit den beiden am Fülllopf angebrachten Füllrohren auf das eine Füllrohr einen leeren, zu füllenden Ventilsack aufzustecken und unmittelbar danach mit dem Füllvorgang zu beginnen, wobei der zeitlich früher auf das andere Füllrohr aufgesteckte Ventilsack noch bis zum Ende des Füllvorganges gefüllt werden kann. Sinngemäß könnte man die Füllvorgänge von zwei Ventilsäcken auch als zeitlich überlappend bezeichnen. Dadurch wird eine erhebliche Leistungssteigerung erreicht und man kann davon ausgehen, dass diese Leistung annähernd doppelt so groß ist wie die einer bekannten Füllmaschine oder einer Anlage, die mit zwei Füllmaschinen ausgestattet ist.

Darüber hinaus kann man davon ausgehen, dass der Fluss des Füllgutes innerhalb des Vorratssilos und des Fülltopfes gleichmäßig ist, so dass die Genauigkeit der Ist-Gewichte der gefüllten Ventilsäcke in wesentlich kleineren Toleranzen schwanken als bei Füllmaschinen gemäß dem Stand der Technik.

Darüber hinaus wird durch die Trennung zwischen dem Aufstecken der Ventilsäcke und der Abgabe der gefüllten Ventilsäcke die Konstruktion vereinfacht, da eine Kollisionsgefahr ausgeschlossen werden kann, sofern die Anlage mit einer Verschließeinrichtung für die Ventile ausgestattet ist, Die bislang üblicherweise eingesetzten Hardware-Verriegelungen können darüber hinaus auch noch entfallen.

Legt man zugrunde, dass die Leistung der erfindungsgemäßen Anlage annähernd doppelt so groß ist wie die einer Füllmaschine bzw. Anlage nach dem Stand der Technik, ergibt sich noch eine wesentliche Vereinfachung, da nur ein Aufstecker

für die leeren Ventilsäcke und je eine Verschließeinrichlung für die Ventile benötigt wird.

In vorteilhafter Weise für die Auslegung der Füllmaschine der erfindungsgemäßen Anlage ist vorgesehen, dass die Füllmaschine um die vertikale Mittellängsachse des Fülltopfes drehbar ist. Diese Achse bildet dann sinngemäß die Spiegelachse der Füllmaschine.

Für die Konstruktion ist es ferner vorteilhaft, wenn die Füllrohre um einen Winkel von 180° zueinander versetzt sind, wobei jedoch deren Mittellängsachsen gegenüber der vertikalen Drehachse der Füllmaschine versetzt sind. Während des Füllvorganges jedes Ventilsackes wird dann die Füllmaschine um einen Winkel von 180° verdreht.

Damit für die Stromversorgung des Drehantriebes keine Schleifringausführungen notwendig werden, ist vorgesehen, dass der Drehantrieb ein reversibler bzw. dreh- richtungsumkehrbarer Antrieb ist. Der Drehwinkel der Füllmaschine beträgt dann 180° oder liegt im Bereich von 180°.

Damit die Umgebung der Anlage nicht unnütz verschmutzt wird, ist vorgesehen, dass zwischen dem Auslaufstutzen des Vorratssilos und dem Einlauf der Füllmaschine eine füllgutdichte Drehverbindung installiert ist.

Der Drehantrieb ist so ausgelegt, dass die Füllmaschine während des Füllens des Ventilsackes um einen Winkel von 180° gedreht wird, und der Ablauf ist derart, dass die Füllmaschine in der Endstellung bis zum Aufstecken eines leeren Ventilsackes auf das Füllrohr und/oder bis zum Abnehmen des gefüllten Ventilsackes vom Füllrohr verharrt.

In weiterer Ausgestaltung ist noch vorgesehen, dass jedem Füllrohr ein den zu füllenden Ventilsack abstützender Lastträger zugeordnet ist, dass das jeweilige Füllrohr mit dem zugeordneten Lastträger eine wägetechnische Einheit bildet, die jeweils mit einer separaten Wägeeinrichtung und mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung zusammenwirkt, die den Volumenstrom des Füllgutes in die entsprechen-

den Ventilsäcke über die Dosierschieber, in Abhängigkeit vom momentanen Füllungsgrad des Ventilsackes selektiv bzw. unabhängig voneinander steuert.

Die Steuerung des Volumenstromes kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung den Volumenstrom in die jeweils zu füllenden Ventilsäcke über die Dosierschieber in Abhängigkeit vom momentanen Drehwinkel der Packmaschine steuert. Alternativ ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung die Winkelstellung der Füllmaschine steuert. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Steuereinrichtung die Winkelgeschwindigkeit des Drehantriebes und somit auch die Winkelgeschwindigkeit der Füllmaschine steuert.

Ferner ist es möglich, dass die Winkelgeschwindigkeit des Drehantriebes in Abhängigkeit von der Füllzeit des Ventilsackes steuerbar ist.

Gemäß dem Verfahren zum Füllen von Ventilsäcken mittels einer Anlage, die mit einer nach Art einer Reihenpackmaschine ausgelegten Füllmaschine der erfindungsgemäßen Art ausgestattet ist, ist vorgesehen, dass auf ein Füllrohr ein leerer Ventilsack aufgesteckt wird, dass nach dem Aufstecken des Ventilsackes auf das Füllrohr der Füllvorgang unmittelbar eingeleitet wird, während der zuvor auf das andere Füllrohr aufgesteckte Ventilsack noch bis zum Erreichen des Sollgewichtes gefüllt wird. Dadurch kann bereits mit dem Füllen eines Sackes begonnen werden, bevor der zuvor auf das andere Füllrohr aufgesteckte Ventilsack vom Füllrohr abgezogen wird.

Bei Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens ist besonders vorteilhaft, dass, bezogen auf die Drehachse der Füllmaschine, die eine Seite der Füllmaschine als Aufsteckseite und die gegenüberliegende Seite als Abnahmeseite für die Ventilsäcke angesehen werden kann.

Es ist dann noch vorgesehen, dass an einer Seite seitlich neben der Füllmaschine eine Aufsteckvorrichtung für die leeren Ventilsäcke und an der gegenüberliegenden Seite eine Verschließeinrichtung für die Ventile der Ventilsäcke angeordnet ist. Es ist ferner noch in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Drehan-

trieb für die Füllmaschine als reversibler Drehantrieb bzw. drehrichtungsumkehr- barer Drehantrieb ausgelegt ist.

Die Füllmaschine der erfindungsgemäßen Anlage kann auch zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Behältnisse ausgelegt sein. Die Füllmaschine arbeitet nach dem gleichen Funktionsprinzip wie die Füllmaschine für Ventilsäcke. Das Maschinen- gestell ist entsprechend der zuvor beschriebenen Ausführung wiederum um eine vertikale Achse drehbar. Die Füllmaschine ist jedoch mit einer im oberen Bereich angeordneten Rohrleitung versehen, durch die die Flüssigkeit zugeführt wird. Diese Rohrleitung ersetzt das Vorratssilo bei Füllmaschinen für pulverförmige Füllgüter. Ferner ist die Maschine mit einer Drehverbindung mit einem Verteilerrohr ausgestattet, die den Fülltopf ersetzt. Das Verteilerrohr ist strömungstechnisch mit der Rohrleitung zur Zuführung der Flüssigkeit verbunden. Ferner ist die Füllmaschine mit zwei Fülllanzen ausgestattet, die wiederum strömungstechnisch mit dem Verteilerrohr verbunden sind. Die Fülllanzen ersetzen die Füllrohre einer Ventilsack- füllmaschine.

Es ist außerdem notwendig, dass der Lastträger so ausgelegt wird, dass dieser statt eines Ventilsackes einen Kanister, einen Eimer oder ein ähnliches Behältnis aufnehmen kann. Ansonsten ist diese Füllmaschine auch mit Dosierschiebern, mit flexiblen Schlauchverbindungen zwischen den Fülllanzen und dem Verteilerrohr ausgestattet. Darüber hinaus sind auch die Wägezellen vorhanden.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Anlage zum Füllen von Ventilsäcken im Aufriss

Figur 2 eine Anlage gemäß der Figur 1 in einer Draufsicht

Figuren 3a bis 3f die Füllmaschine in den verschiedenen Arbeitsstellungen

Figur 4 eine erfindungsgemäße Anlage im Aufriss, ausgelegt zum Abfüllen von Flüssigkeiten und

Figur 5 eine der Figur 4 entsprechende Draufsicht.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Anlage besteht aus einem teilweise dargestellten Vorratssilo 10, der strömungs technisch mit einer noch näher erläuterten Füllmaschine 1 1 verbunden ist. Die Füllmaschine 1 1 ist nach Art einer Reihenpackmaschine gestaltet. Die Füllmaschine 10 ist mit zwei einander gegenüberliegenden Füllrohren 12 ausgestattet, die um einen Winkel von 180° versetzt sind, wobei jedoch deren Mittellängsachsen im Versatz stehen, wie insbesondere die Figur 2 zeigt. Auf die Füllrohre 12 werden in noch näher erläuterter Weise die zu füllenden Ventilsäcke 13 aufgesteckt. Die Füllmaschine 1 1 ist mit einem nicht näher erläuterten Drehantrieb 14 ausgestattet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Getriebemotor und einem Riementrieb besteht, um die gesamte Füllmaschine 1 1 um eine vertikale Achse 15 zu drehen. Diese vertikale Achse 15 fällt mit der Mittellängsachse des Fülltopfes 16 zusammen, an den die beiden Füllrohre 12 angeschlossen sind. Im Fülltopf 16 ist ein nicht näher dargestelltes und beschriebenes Förderelement angeordnet, welches beispielsweise als Schaufelrad ausgebildet sein kann. Der Antrieb erfolgt über einen Getriebemotor 17. Die Füllmaschine 1 1 ist mit einem Gestell 18 ausgestattet, welches allgemein bekannt ist. Die Füllrohre 12 sind mit jeweils einem Lastträger 19 verbunden, die als Stützelemente für die zu füllenden Ventilsäcke 13 gestaltet sind.

Die Füllmaschine 1 1 ist ferner mit einer nicht näher dargestellten Wäge- und Steuerungseinrichtung ausgestattet. Außerdem ist sie mit den Füllrohren 12 zugeordneten Wägezellen 20 ausgestattet, um das jeweilige Ist-Gewicht des zu füllenden Ventilsackes 13 zu ermitteln. Damit ausschließlich die Gewichtskräfte auf die Wä- gczellen 20 übertragen werden, sind die Füllrohre 12 an der Maschinenseite mit flexiblen Schlauchverbindungen 21 versehen.

Die Füllmaschine 1 1 arbeitet in bekannter Weise im Grob- und Feinstromverfahren. Dazu ist zwischen jeder flexiblen Schlauchverbindung 21 und dem Fülltopf 16

jeweils ein gesteuerter Dosierschieber 21 angeordnet, der im Grobstrom zu Beginn der Füllung das Füllrohr 12 vollkommen frei gibt. Nach Erreichen eines bestimmten Gewichtes kurz vor Ende des Füllvorganges wird über die Wäge- und Steuereinrichtung aufgrund der von den Wägezellen 20 übermittelten Signale jeder Dosierschieber 22 so gesteuert, dass die Durchströmöffnung äußerst gering ist. Nach Erreichen des Ist-Gewichtes wird das jeweilige Füllrohr 12 vollkommen verschlossen, so dass der Füllvorgang beendet ist. Wie noch anhand der Figuren 3 a bis f erläutert wird, arbeiten jedoch die Dosierschieber 22 vollkommen unabhängig von einander, da sich die Füllvorgänge überlappen.

Die Figur 1 zeigt deutlich, dass jeder Lastträger 19 direkt mit den Wägezellen 20 gekoppelt ist. Damit jeder Lastträger 19 aufgrund der sich stets ändernden Gewichtsbelastung beweglich ist, ist dieser an oberen Lenkern 23 und unteren Lenkern 24 aufgehängt.

Die Figur 2 zeigt, dass innerhalb des Fülltopfes 16, im unteren Bereich, ein Fördcr- element in Form eines Schaufelrades 25 rotierend antreibbar gelagert ist. Die Figur zeigt ferner, dass die Lenker 23, 24 paarweise angeordnet sind, d.h., die oberen Lenker 23 und die unteren Lenker 24 stehen im Abstand zueinander, der, bezogen auf die Mittelängsachse der Füllrohre 12 gleich ist.

Anhand der Figuren 3a bis 3 f wird die Funktion der Anlage erläutert. Das im orts- und drehfest aufgestellten Vorratssilo 10 lagernde Füllgut gelangt durch Schwerkraft in die drehbar aufgestellte Füllmaschine 11. Vor dem Start einer Dosierung wird ein leerer Ventilsack 13 gemäß den Darstellungen auf das linke Füllrohr 12 aufgesteckt. Während des Füllvorganges fördert das antreibbare Schaufelrad 25 das abzufüllende Füllgut durch das Füllrohr 12 hindurch. Der Füllvorgang erfolgt zunächst im Grobstrom bei geöffnetem Dosierschieber 22. Nach Erreichen eines bestimmten Ist-Gewichtes wird der Dosierschieber 22 teilweise geschlossen und der Füllvorgang wird im Feinstrom beendet. Gleichzeitig wird jedoch die Füllmaschine 1 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel entgegen dem Uhrzeigersinn um 180° gedreht. Durch die Drehung der Füllmaschine 1 1 gelangt das zunächst in der linken Position stehende Füllrohr 12 in die Sackabnahmeposition, die in den Figuren 3a und 3f in der rechten Position dargestellt ist. Dass zunächst in der rechten Position

sich befindende Füllrohr 12 gelangt dann in die gegenüberliegende Stellung und es wird dann ein leerer Ventiisack 13 aufgesteckt. Während ein leerer Ventilsack 13 aufgesteckt wird und der nächste Füllvorgang beginnt, wird der zuvor aufgesteckte Ventilsack 13 endgültig gefüllt und gemäß der Figur 3f vom Füllrohr 12 abgezogen. Sofern die Anlage mit einer Verschließeinrichtung für die Ventile ausgestattet ist, wird dann der vom Füllrohr 12 abgezogene gefüllte Ventilsack 13 dieser Ver- schließeinrichtung übergeben. Der zuvor beschriebene Füllvorgang wiederholt sich dann, jedoch mit entgegengesetzter Drehung der Füllmaschine 1 1.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 und 5 ist eine Variante zu der Ausführung gemäß den Figuren 1 und 2. Diese Füllmaschine 1 1 der Anlage ist ausgelegt, um Flüssigkeiten in Behältnisse 26, beispielsweise in Form von Eimern, Kanistern und dergleichen abzufüllen. Anstelle eines Vorratssilos ist diese Füllmaschine 1 1 mit einem Einlaufrohr 27 ausgestattet, welches winkelförmig ausgebildet ist und wobei der vertikale Bereich mit seiner Mittellängsachse in der Drehachse 15 liegt. Das Einlaufrohr 27 mündet in einem Verteilerrohr 29, welches in den Endstellungen der Füllmaschine 1 1 etwa diagonal verläuft. Das Verteilerrohr 19 ist strömungstechnisch mit Fülllanzen 30 verbunden.

Zwischen dem Einlaufrohr 27 und dem Verteilerrohr 29 ist eine flüssigkeitsdichte Drehverbindung 28 angeordnet. Zwischen den Fülllanzen 30 und dem Verteilerrohr 29 sind zunächst den Fülllanzen 30 zugewandt Hegende flexible Schlauchverbindungen 21 vorgesehen und zwischen diesen flexiblen Schlauchverbindungen 21 und dem Verteilerrohr 29 sind wiederum die Dosierschieber 22 installiert. Ansonsten entspricht diese Ausführung der Füllmaschine 1 1 zum Abfüllen von pulverför- migem Füllgut.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wesentlich ist, dass die nach Art einer Reihenpackmaschine ausgelegte Füllmaschine 1 1 mittels eines Drehantriebes 14 um eine zentrische Achse 15 um 180° verdrehbar ist, so dass nach dem Aufstecken eines leeren Ventilsackcs 13 auf ein Füllrohr 12 oder nach dem Abstellen eines leeren Behältnisses 26 auf den Lastträger 19 ein Füllvorgang beginnt, während der Drehung der Maschine 1 1 der zuvor auf ein

Füllrohr 12 aufgesteckte Ventilsack 13 oder das zuvor abgestellte Behältnis 26 noch gefϋüt wird, bis dass das Ist-Gewicht erfüllt ist.