EP2097319A1 - Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines gebindes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines gebindes

Info

Publication number
EP2097319A1
EP2097319A1 EP07846818A EP07846818A EP2097319A1 EP 2097319 A1 EP2097319 A1 EP 2097319A1 EP 07846818 A EP07846818 A EP 07846818A EP 07846818 A EP07846818 A EP 07846818A EP 2097319 A1 EP2097319 A1 EP 2097319A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
pressure
container
section
volume
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP07846818A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2097319B1 (de
Inventor
Alois Combrink
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 EP2097319A1 publication Critical patent/EP2097319A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2097319B1 publication Critical patent/EP2097319B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/18—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles for filling valve-bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/28—Controlling escape of air or dust from containers or receptacles during filling

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for filling a flexible container, in particular a bag, with pourable materials and in particular with bulk materials, wherein the flexible container is filled by means of a filling member.
  • the invention is used for filling of powdery products or granules and in particular for filling light and very fine powder products, such as aerosils, as well as used for color production carbon black particles or TiO 2 particles or TiO 2 containing materials or the like, in which the bulk material during filling contains a considerable amount of air.
  • the invention is also suitable for filling other pourable or flowable materials or for filling toxic or environmentally hazardous products.
  • US 3,533,454 discloses a device with which materials are filled into sacks.
  • the lateral surfaces of the bag are first pressed in.
  • the side walls are then expanded so that the pored sidewalls of the bag do not become clogged during the filling process by the filling material.
  • the filling rate can be increased during filling.
  • This known technique only leads to a relatively small shortening of the entire filling process, because this is considerably determined by the maximum pressure in the bag at the end of the filling process and the resulting waiting time after the end of the filling process. Since the maximum pressure is unchanged, the waiting time remains unchanged and only a small shortening of the filling process is achieved.
  • a bagging machine for filling powdery goods has become known with a filler neck, in which at the filler neck provided with a filter and connected to a vacuum source air outlet opening is provided which serves to extract the air contained in the bag.
  • powdery bulk materials can be filled into valve bags.
  • a disadvantage of the known device is that when using a coarse-pore filter material still a significant proportion of contents is discharged through the outlet, while using a fine-pored filter material, the pores quickly through the contents, so that the effect is significantly reduced.
  • the sack In such devices known from the prior art, wherever the product can escape with the air, the sack must therefore be overfilled with the expected weight loss in order to reduce or compensate for the weight deviations of the filled sack. But since this weight loss varies, a greater spread of the weights is inevitable, which must be filled to maintain a minimum weight usually more material in the bags, as would actually be necessary. Alternatively, the settling time can be extended after the end of the filling process to reduce the overpressure.
  • the method according to the invention is intended for filling flexible containers with pourable goods and serves to preferably for filling sacks with in particular light pourable goods.
  • the container to be filled is filled with a filling member or with several filling members by means of a filling process.
  • the filling process comprises at least one filling section, a calming section and a removal section.
  • the volume of the container and in particular the volume available to the container is increased according to the invention in order to reduce the pressure prevailing in the container.
  • At least one pourable material is filled into the container, in particular with the addition of air.
  • At least one calming-down phase is provided in the calming section for depressurization, and in the detaching section the container is removed from the filling device.
  • a welding of the bag can take place.
  • the filling process according to the invention is shortened by the fact that the available volume of the container is reduced during a substantial part of the filling process in order to keep the pressure prevailing in the container high during filling. At the end of the filling process, the available volume of the container is increased in order to quickly reduce the pressure prevailing in the container.
  • the term "filling process” is understood to mean the process from attaching or arranging the container to the removal or removal of the filled container of the filled container.
  • filling process is understood to mean the process of filling, that is to say the filling section.
  • the term “during the filling process” is understood to mean that the volume in terms of time after the start of the filling process Filling process, that is done after arranging or plugging and before the removal of the container.
  • Another significant advantage of the invention is the increase in volume at the end of the filling process, whereby the overpressure is reduced accordingly.
  • the pressure prevailing in the container is reduced directly in proportion to the increase in volume, so that with the increase in volume directly a pressure reduction is achieved since the flexible container will immediately take up the increased volume due to the increased internal pressure. Consequently, the decompression pressure can be reached quickly, so that when the containers are removed, there is no high loss of material, since the pressure inside the container is reduced by the increase in volume.
  • Another advantage of the method according to the invention is a better bag ventilation already during the current filling process.
  • a bag starts to vent when there is overpressure, ie when there is a pressure difference to the environment. This time typically occurs from about 50% of the weight to be filled. Due to the fact that initially only a reduced volume is available in the method according to the invention, the pressure level in the bag rises steeper during the filling process than in a conventional method, so that an overpressure in the bag is achieved at a considerably earlier point in time, which is an automatic bag venting causes. Since the venting rate of the container depends on the pressure difference between the interior of the bag and the environment, there is optimal ventilation due to the high overpressure level prevailing during the filling section. The venting of the container is significantly accelerated.
  • the area under the curve is a measure of the work of venting. This area, which refers to the period of the actual filling, is greater in the inventive method, so that according to the invention a faster filling can be achieved.
  • the volume is increased towards the end of the filling process, in particular at the end of the filling section or in the settling section after the filling process has ended, while the container is still arranged on the filling nozzle or the filling member.
  • the volume available to the flexible container is increased immediately after switching off the filling element, this means a directly proportional reduction of the internal pressure in the container so that the container can either be removed directly or the required waiting time is considerably reduced.
  • the duration of the settling phase was reduced from about 20 seconds to 5 seconds, while the duration of the filling section remained constant at about 30 seconds, so that the time for the filling process could be reduced by 20 to 30%.
  • the available volume is kept substantially constant during the filling section.
  • a predetermined pressure in the container is built up quickly and then held approximately during the filling.
  • the built-up pressure can be the maximum buildable Pressure or a pressure that is chosen in compliance with safety tolerances.
  • the available volume can be increased in the calming section only after a calming phase to promote the venting.
  • the pressing jaws are preferably pressure-controlled.
  • the contact pressure of the pressing jaws in the calming section is first increased for a period of time before the available volume is subsequently increased by reducing the contact pressure of the pressing jaws.
  • the ventilation is further enhanced at the elevated pressure level, so that the calming section can be shortened.
  • a characteristic value for the weight of the container or of the contents contained in the container is detected during the filling process, in particular during filling or during the filling process at periodic intervals or continuously.
  • the weight can be determined via a net method, and particularly preferably a gross method. It is also possible that a bag chair, on which the container is arranged, is part of the weighing system. Since the weights of the components involved are known, it is possible to deduce from the measured total weight on the current weight of the contents contained in the container back.
  • the feed of the bulk material is stopped.
  • a weight-dependent control of the filling process or the filling process wherein the filling rate when reaching a predetermined Weight or weight fraction of the coarse flow rate is reduced to the Feinstrom sleeprate.
  • the filling rate can also be lowered continuously on reaching a predetermined weight or weight fraction up to a minimum filling rate in order to achieve optimum filling.
  • the volume available to the container is increased when a predetermined weight or a predetermined proportion by weight is reached.
  • the increase in volume can take place in particular abruptly or approximately abruptly.
  • the available volume in the calming section may be in a short period of time, e.g. be enlarged in one step or abruptly. Also possible is a continuous increase in volume after completion of the filling section.
  • the volume available to the container can be limited initially preferably by lateral limiting devices, pressing devices, pressing jaws of the like, the pressing jaws or the like to increase the available volume of the container then at the end of the filling process and in particular be driven outward in the calming section.
  • the limiting devices or pressing jaws or the like act on the longitudinal sides of the container.
  • the pressing device can initially limit the volume available to the container, so that it is smaller than the possible volume of the container.
  • the pressing devices or the like can then be removed from the container or moved away, so that the container expands due to the prevailing internal pressure, as a result of which the internal pressure in the container is reduced accordingly. is graced.
  • the enlargement of the volume available to the container can take place abruptly or continuously or stepwise.
  • the volume available to the container is increased by up to 50% or more, in particular by up to 30%.
  • the volume increase is between about 3% and 20% and more preferably between about 5% and 15%.
  • the percentage of particularly fine and light fabrics may be even greater.
  • the internal pressure is about 1.1 bar.
  • the overpressure contained in the bag can be completely reduced, for example.
  • an almost complete pressure reduction can be achieved even with a volume increase of 10%, if after stopping the filling a short waiting time is inserted, within which the pressure is automatically reduced by the openings contained in the bag by a certain amount.
  • the waiting time and the calming section can be shortened considerably.
  • the waiting time is inserted and then the volume is increased, since the pressure reduction in the preceding period is faster at higher overpressures.
  • a characteristic value for the filling pressure in the container can preferably be detected by means of a pressure sensor.
  • a characteristic value for the air pressure prevailing in the container is determined.
  • a probe with a measuring channel can be provided on a filling element designed as a filling tube or filler neck, which extends into the interior of the container to be filled so that a sensor connected to the measuring channel acquires a characteristic value for the pressure prevailing in the container.
  • a characteristic value for the pressure prevailing in the container can also be derived via a sensor connected to the filling element or to the container.
  • the filling process as a whole or at least the filling process is controlled as a function of the determined characteristic value. This allows compliance with limits during the filling process.
  • the filling process is controlled such that a predetermined maximum pressure is not exceeded, e.g. to avoid a sack break.
  • the filling member is preferably controlled such that the pressure present in the container or in the bag is as close as possible to the maximum pressure in order to accelerate the filling process as a whole.
  • the volume available to the container is varied at least over a period of time as a function of the determined characteristic value for the filling pressure prevailing in the container.
  • the decrease in time of the container from the filling member or the filling nozzle is preferably selected as a function of the filling pressure, in order to limit the amount of leaking filling product during the removal.
  • valve bags are filled, which are closed after the filling or can also be executed self-closing.
  • a diaphragm pump is preferably used to convey the bulk goods.
  • the diaphragm pump is basically a machine for the conveyance of liquids or gases, this system has also proven itself for the conveyance of free-flowing goods and in particular of free-flowing goods.
  • the operating principle of the diaphragm pump is similar to that of the piston pump, with the diaphragm pump being completely separated from the bulk material to be filled and the drive.
  • the separation is achieved by a membrane, by which the moving mechanical components of the engine are shielded from the effects of the bulk material to be conveyed.
  • the actual mechanical drive of the diaphragm pump can conventionally be effected via an electric motor by means of a connecting rod fixed to the diaphragm or by means of suitably controlled compressed air.
  • Diaphragm pumps have the advantage over conveyor turbines that they have a lower dependence of the filling capacity on the pressure prevailing in the bag overpressure, so that the prevailing during the filling process increased pressures affect the flow rate only slightly.
  • double diaphragm pumps are used, which can also be controlled by compressed air.
  • a double housing is provided, which contains two connecting membranes via a connecting rod. The membranes are acted upon on the outside by the conveying bulk material and on its inside by compressed air.
  • a valve is actuated, which reverses the compressed air to the other membrane when reaching an end position.
  • Such a diaphragm pump controlled by compressed air transfers the air pressure directly to the bulk material to be conveyed. By a Throttling the pressure, the transported amount of bulk material can be adjusted well.
  • light bulk material with a density of less than 300 kg per m 3 or with a density of less than 300 g per dm 3 is filled.
  • bulk material is filled with a density of less than 250 kg per m 3 and in particular with a density between 30 and 150 kg per m 3 .
  • the device according to the invention for filling flexible containers is provided in particular for filling bags with pourable goods and comprises at least one filling member with which a container to be filled is filled by means of a filling process, in particular with the addition of air.
  • the filling process comprises at least one filling section, a depressurization settling section and a take-off section.
  • a pressing device or a limiting device is provided, with which the volume provided for the container can be changed.
  • a control device which is suitable and structured to shorten the filling process by means of the pressing or limiting device, the volume available to the container during a substantial part of the filling process is reduced and greatly increased at the end of the filling section to the filling section to keep the pressure prevailing in the container high and to shorten the calming section after the filling section.
  • valve bags can be filled effectively, wherein the volume increase after the filling section enables effective filling of the bags.
  • pressing jaws are used as parts of the pressing device, which act on the container from the sides.
  • a pressure sensor which determines a characteristic value or a characteristic value for the pressure prevailing in the container.
  • the device comprises a comparison device for comparing the pressure prevailing in the container with a predetermined pressure or limit, so that at the end of the filling process, a decrease signal is triggered when the pressure prevailing in the container is less than or equal to the predetermined pressure.
  • the device has a membrane or double membrane pump for transporting the bulk material.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a further device according to the invention in a perspective view
  • Fig. 3 is a perspective view of the pressing device of Figure 2;
  • Fig. 4 is a front view of the pressing device of Figure 3;
  • FIG. 5 shows a side view of the pressing device according to FIG. 3; 6 is a schematic sectional view through a filling tube of a device according to the invention.
  • Fig. 7 is a highly schematic representation of the pressure and the weight over time during a filling process.
  • the device 1 shown in Figure 1 according to the invention is embodied here in the embodiment as a rotating packaging machine, which is drivable in the direction of arrow 21.
  • the packing machine 1 is used to fill sacks 4 with pourable filling goods 18 and is executed here fully automatically in the embodiment.
  • the packaging machine 1 comprises six filling tubes 3, onto which the valve sacks 4 with openings 25 are pushed. As symbolized by the arrow 22 in Figure 1, the valve bags 4 are removed by means of a slip-on device, not shown, or by hand coming from a stock and pushed onto the filling tubes 3 and shot.
  • valve bags 4 are filled and removed after reaching the predetermined degree of filling at a predefined angular position.
  • the valve of the valve bag 4 is closed and the bags are thrown onto the discharge belt 26, where the actually achieved weight of the valve bags 4 can be checked again before the valve bags 4 are transported away.
  • each filling tube 3 is assigned a pressing device 5, which in each case comprises two pressing jaws 5 a and 5 b.
  • a pressing device 5 which in each case comprises two pressing jaws 5 a and 5 b.
  • the pressing jaws 5a and 5b are moved apart, so that the valve bag 4 can be easily pushed onto the filling tube 3.
  • the pressing jaws 5a and 5b are moved from the side of the valve bag, so that the for the valve bag available volume 2 (see Figure 4) is reduced from the beginning of the filling process and is smaller than the possible bag volume of the valve bag. 4
  • valve bag 4 During the rotation of the valve sack 4, the sack is filled with the filling material 18 during the filling section 40 until the intended sack weight ml is reached.
  • a highly schematized course of the bag weight 30 and of the bag 31 prevailing in the bag is shown over the time T in FIG. 7.
  • an overpressure has built up in the valve bag 4, which is typically up to 100 or 250 millibars and may even be greater and depends on the filling material and the other conditions. Due to the overpressure, the sack 4 expands as far as possible and occupies the maximum available volume, which, however, is initially limited by the pressing jaws 5a and 5b.
  • the filling process is stopped at time tl when the intended bag weight ml is reached. After a short settling time, during which the inner bag pressure slowly degrades, the pressure can be increased by the pressing jaws 5a and 5b at time t2. The pressure in the bag thereby increases from the pressure 33 to the pressure 34 and then decreases along the curve 37, since the increased internal pressure causes a faster venting of the bag.
  • the pressing jaws 5a and 5b are raised during the pressure 35, so that the volume available for the valve sack 4 between the pressing jaws 5a and 5b is increased abruptly.
  • the valve bag 4 now assumes its maximum volume due to the overpressure prevailing in the interior of the valve sack 4, as a result of which the pressure prevailing in the interior of the valve sack 4 is correspondingly reduced.
  • the inner bag pressure 36 is equal to the take-off pressure pl, so that at the time t4 the bag can be removed.
  • an optionally decreases remaining pressure abruptly, so that the ambient pressure is reached, which is illustrated by the point 38.
  • the calming section 41 can thereby be considerably shortened.
  • the additional pressure increase to the value p3 can, but does not have to be carried out.
  • the filling section 40 is usually divided into a section with coarse flow filling and a subsequent section with fine flow filling. For reasons of clarity, this was not shown in FIG. 7.
  • packing machine 1 preferably lightweight materials and in particular aerosils, carbon black and other light products are filled.
  • other products such as To fill cement or the like with the packaging machine 1 according to the invention.
  • FIG. 2 shows another packaging machine 1 according to the invention in a perspective view, which is designed here as a stationary machine and not as a rotating system.
  • the sack chair 20 is part of the weighed system in the so-called gross weighing method, in which the sack chair 20 and the pressing device 5 and the valve sack 4 to be filled are weighed in order to move from the determined weight to the filling material 18 contained in the valve sack 4 (see FIG 6), since the weights of the sack chair and the other components involved are known.
  • the pressing device 5 comprises a right pressing jaw 5a and a left pressing jaw 5b, which in the starting position e.g. are arranged approximately parallel to each other and spaced from each other and which are each pivotally mounted here at the lower ends of pivot axes 7.
  • the two pressing jaws 5a and 5b are connected to each other at the upper ends via an upper linkage 5d, on which a motor 6 is arranged.
  • a motor 6 By actuating the motor 6, the upper distance between the pressing jaws 5a and 5b is reduced, so that the volume 2 present between the pressing jaws 5a and 5b is influenced, as can also be seen in particular in the illustration according to FIG.
  • another actuator for actuating the pressing jaws may be provided, e.g. a compressed air cylinder or hydraulic drive comprises.
  • rotatable bearings at the lower ends of the press jaws 5a and 5b which are respectively provided with press plates 5c, can also be the lower linkage 5e via a motor 6 or other actuator designed to be adjustable in length.
  • the pressing jaws 5a and 5b of the sack chair 20 are brought to the valve bag 4 at the beginning of the filling process or the filling process in such a way that they reduce the available sack volume 2 during the filling by, for example. Reduce 10%. That is, for a weight size of e.g. 10 kg only a reduced volume is available.
  • the valve bag 4 is initially under the usual pressure of e.g. 100 or 250 millibars or so. At this moment, however, the two lateral pressing jaws are moved apart, so that the volume available to the valve bag 4 is increased virtually abruptly and thus the overpressure is compensated.
  • valve bag 4 After moving apart of the pressing jaws 5a and 5b, the valve bag 4 can therefore be removed without a harmful loss of product occurring during the decrease. Consequently, this system allows a high filling performance, since no or only a short residence time is required after the filling process, wherein no 18 or only small quantities are discharged during the decrease.
  • the packing machine comprises a double-diaphragm pump for conveying the filling material 18.
  • a double-membrane pump 16 is suitable in particular for filling lightweight filling materials 18.
  • the filling performance of filling materials having a bulk density of less than 100 g per dm 3 is about 60 sacks per hour and filler, but can also be larger or smaller. It should be noted that not only rotating packaging machines 1 can be provided according to the invention, but it can also packaging machines 1 are used with only one filling tube or with several in-line filling tubes.
  • the control of the filling process is carried out by a balance control, which controls the filling speed in dependence on the already present in the valve bag 4 filling weight.
  • a higher material flow the so-called coarse flow
  • the so-called fine flow is filled with a significantly reduced flow of material until the desired final weight ml of the valve sack 4 is reached.
  • FIG. 6 shows a schematic cross section through a filling tube 3.
  • at least one pressure sensor 10 is additionally assigned to the filling tube 3, with which a characteristic value for the pressure prevailing in the valve bag 4 can be detected.
  • a filling tube 3 is shown cut, on which a valve bag 4 is pushed with its opening 25.
  • the valve bag 4 is held with a mounted on an outer side 3 a of the filling tube 3 Blähmanschette 27 and sealed to the environment.
  • the inflation sleeve 27 engages an inner wall 28b of a portion 28 of the valve sack 4 which serves to fasten the valve sack 4 to the filling tube 3.
  • the volume 2 available for the valve bag 4 is reduced even before the beginning of the filling section.
  • the pressure sensor 10 may be arranged in a region 3 c of the filling tube 3, which directly adjoins a region 3d occupied by the section 28 of the valve sack 4.
  • the pressure sensor 10 extends through a wall of the filling tube 3, so that it receives the pressure in the interior of the filling tube 3, which essentially corresponds to the pressure prevailing in the valve bag.
  • a pressure sensor 10 may be provided which receives the pressure prevailing in the interior of the bag via a pressure receiving opening 9 or a measuring channel or a measuring line 13.
  • the pressure receiving opening 9 may e.g. be provided in a front region of the filling tube 3 in the vicinity of the outlet opening for the filling material 18.
  • the measuring line 13 may have a first channel 13 as a running portion in the filling tube and a second portion 13 b, which is designed as a flexible or rigid conduit and is connected to the pressure sensor 10. Since pressure disturbances propagate at the speed of sound, the measuring line 13 can have a considerable length.
  • the pressure values measured with the pressure sensor 10 are temporarily stored in the assigned digital evaluation unit 11 and transferred to a central control unit 14. Based on the data measured by means of the weighing system 12 and by means of the pressure sensor 10, the filling process is controlled.
  • the measured values measured by the weighing device 12 are sent to an electronic processing unit 15, which is connected to the central control unit 14, which controls the conveying member 16.
  • air may be supplied via an air supply 17, e.g. Caking to solve.
  • the filling process works as follows. After attaching a valve sack 4 by hand or with a clip-on machine to a filling tube 3, the valve sack 4 is fixed by means of the sloshing sleeve 27 and the squeezing jaws 5a and 5b are brought to the sack in order to control its available volume. limits. Subsequently, the filling process is started, which is controlled by the electronic control unit 14 and in which the filling material 18 and at the same time an air portion 19 are introduced into the bag 4.
  • the filling material 18 supplied to the conveying member 16 from a silo or the like is introduced through the filling tube 3 into the valve bag 4.
  • the amount of filled material 18 is continuously detected by the weighing device 12 shown only schematically and the measured values are forwarded to the processing unit 15 and the control unit 14.
  • the pressure prevailing in the valve bag 4 is detected. If the pressure in the valve bag exceeds a predetermined limit, the filling process is slowed down to avoid bursting of the valve bag 4. Conversely, the filling rate can be increased if the pressure prevailing in the valve bag is less than a predetermined pressure.
  • the position of the pressing jaws is controlled as a function of the current weight and the determined pressure in the valve bag 4. It is possible, e.g. that the pressing jaws 5a and 5b first reduce the volume available to the bag when a predetermined proportion of e.g. 30 or 50% of the intended capacity was filled in the bag. It is also possible, the pressing jaws 5a and 5b after the end of the filling process continuously to move apart to increase the volume available to the bag continuously.
  • the pressing jaws are moved apart after the filling process, so that the pressure in the bag interior drops abruptly.
  • the over-pressure determined inside the bag falls below a predetermined or selectable value, the bag is removed. Since there is no or only a slight overpressure during the removal, only very little or no filling material 18 is blown out of the bag during the removal, so that the sacks 4 and the packaging machine 1 remain cleaner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Gebindes
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen eines flexiblen Gebindes, insbesondere eines Sacks, mit schüttfähigen Materialien und insbesondere mit Schüttgütern, wobei das flexible Gebinde mittels eines Füllorgans befüllt wird. Die Erfindung dient zum Abfüllen von pulverförmigen Produkten oder Granulaten und insbesondere zum Abfüllen von leichten und sehr feinen Pulverprodukten, wie z.B. Aerosilen, sowie von zur Farbherstellung benutzten Russpartikeln oder TiO2-Partikeln oder TiO2 enthaltenden Stoffen oder dergleichen, bei denen das Schüttgut beim Abfüllen einen beträchtlichen Anteil an Luft enthält. Die Erfindung eignet sich aber auch zum Abfüllen anderer schütt- bzw. fließfähiger Materialien oder auch zum Abfüllen von giftigen oder umweltgefährdenden Produkten.
Im Stand der Technik sind verschiedene Systeme zum Abfüllen von Schüttgütern bekannt geworden. Bei konventionellen Systemen zum Abfüllen von schüttfähigen Gütern in Ventilsäcke enthalten die Schüttgüter einen gewissen Luftanteil während der Abfüllung. Der im Sack enthaltene Luftanteil wird über entsprechende Öffnungen in der Sackwandung langsam nach außen abgegeben.
Trotzdem besteht während des Füllvorgangs ein Überdruck im Sack, der beispielsweise ca. 150 bis 250 Millibar beträgt. Dieser Überdruck liegt auch noch im Moment des Abschaltens des
BESTÄHGUNGSKOPIE Füllorgans vor. Wenn nun im Moment des Abschaltens der Sack von dem Füllorgan abgezogen wird, so entlädt sich der im Innern des Sacks vorherrschende Druck schlagartig über das noch offene Ventil, sodass eine gewisse und insbesondere bei leichten Materialien erhebliche Menge Produkt aus dem Sack mit ins Freie befördert wird. Das führt zu einem Gewichtsverlust des Sacks und auch zu einer Verschmutzung der Anlage und der Säcke. Bei der Abfüllung von beispielsweise Rußpartikeln oder TiO2-Partikeln führen dabei schon geringe entweichende Produktmengen zu einer ganz erheblichen Verschmutzung der Umgebung.
Um den Produktaustritt zu verringern und die Sauberkeit der Anlagen und der Säcke zu erhöhen, wird im Stand der Technik deshalb vor Abnahme des Sacks abgewartet, bis sich der Druck im Inneren des Sacks über die Wandung abgebaut hat, oder aber der Überdruck muss über einen Bypass abgeführt werden. Der Druckabbau über die Wandung erfordert insbesondere bei leichten Schüttgütern eine erhebliche Zeitspanne, sodass durchaus mit einer drastischen Reduzierung der Abfüllleistung gerechnet werden muss. Wird der Druck über einen Bypass abgeführt, wird der Druckabbau beschleunigt, verhindert aber nicht, dass Produkt durch den Bypass mit abgeführt wird, was dann zu einem Gewichtsverlust der Säcke führt. Hieraus resultieren auch erhebliche Gewichtsschwankungen. Außerdem muss das entweichende Produkt in der Regel verworfen werden. Insgesamt bedeutet dieser Zustand eine Erhöhung der Betriebskosten.
Im Stand der Technik ist mit der US 3,533,454 eine Vorrichtung bekannt geworden, mit der Materialien in Säcke gefüllt werden. Während des Füllvorgangs werden die seitlichen Flächen des Sacks zunächst eingedrückt. Beim Füllvorgang werden die Seitenwände dann expandiert, damit die mit Poren versehenen Seitenwände des Sacks sich nicht schon während des Füllvorgangs durch das Füllmaterial zusetzen. Dadurch soll während des Füllvorgangs eine fortwährende Entlüftung erfolgen. Durch die ständige Entlüftung kann die Füllrate beim Abfüllen erhöht werden. Diese bekannte Technik führt nur zu einer relativ geringen Verkürzung des gesamten Füllprozesses, denn dieser wird erheblich durch den Maximaldruck im Sack am Ende des Füllvorgangs und die daraus resultierende Wartezeit nach dem Ende des Füllvorgangs bestimmt. Da der Maximaldruck unverändert ist, bleibt die Wartezeit unverändert und es wird nur ein geringe Verkürzung des Füllvorgangs erzielt.
Im Stand der Technik ist weiterhin mit der DE 195 41 975 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen und Entlüften von offenen Säcken nach dem Füllvorgang bekannt geworden, bei dem die oberen Ränder der Überstände der Sackwandung mit Klemmbacken gleitfähig eingespannt werden und bei dem nach erfolgter Füllung die Klemmbacken in Richtung des im Sack vorhandenen Füllgutspiegels gewalzt werden, um die enthaltene Luft über eine durch die obere Öffnung des Sacks eingeführte und mit Vakuum beaufschlagbare Lanze aus dem Sack abzuführen. Dadurch kann die Wartezeit wirksam verkürzt werden. Ein Nachteil bei der bekannten Vorrichtung ist aber, dass durch die in den Sack eingeführte Lanze nicht nur Luft, sondern auch Füllgut abgeführt wird.
Aus der DE 37 03 714 Al ist eine Einsackmaschine zum Verfüllen pulverförmiger Güter mit einem Füllstutzen bekannt geworden, bei dem an dem Füllstutzen eine mit einem Filter versehene und an eine Unterdruckquelle angeschlossene Luftauslassöffnung vorgesehen ist, die zur Absaugung der im Sack enthaltenen Luft dient. Mit einer solchen Vorrichtung können pulverförmige Schüttgüter in Ventilsäcke abgefüllt werden. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist aber, dass bei Einsatz eines grobporigen Filtermaterials dennoch ein erheblicher Anteil an Füllgut über die Auslassöffnung abgeführt wird, während bei Einsatz eines feinporigen Filtermaterials sich die Poren schnell durch das Füllgut zusetzen, sodass die Wirkung erheblich reduziert wird.
Bei derartigen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen muss überall dort wo mit der Luft Produkt entweichen kann der Sack deshalb um den zu erwartenden Gewichtsverlust überfüllt werden, um die Gewichtsabweichungen des abgefüllten Sacks zu reduzieren bzw. zu kompensieren. Da aber dieser Gewichtsverlust schwankt, ist eine größere Streuung der Gewichte unumgänglich, wodurch zum Einhalten eines Mindestgewichts im Regelfall mehr Material in die Säcke abgefüllt werden muss, als eigentlich nötig wäre. Alternativ kann die Beruhigungszeit nach dem Ende des Füllvorgangs verlängert werden, damit sich der Überdruck abbauen kann.
In allen geschilderten Fällen entsteht ein verfahrensmäßiger Nachteil, der sich als spürbare Kostensteigerung durch eine deutliche Leistungsminderung und/oder durch Materialverlust darstellt.
Gegenüber dem angeführten Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. mit der eine zügige Befüllung flexibler Gebinde möglich ist, wobei bei der Abnahme nur ein geringer oder sogar praktisch kein Gewichtsverlust auftritt .
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 16. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Befüllen von flexiblen Gebinden mit schüttfähigen Gütern vorgesehen und dient vor- zugsweise zum Befüllen von Säcken mit insbesondere leichten schüttfähigen Gütern. Das zu befüllende Gebinde wird mit einem Füllorgan oder mit mehreren Füllorganen mittels eines Füllprozesses befüllt. Der Füllprozess umfasst wenigstens einen Füll- abschnitt, einen Beruhigungsabschnitt und einen Abnahmeabschnitt. Am Ende des Füllprozesses wird erfindungsgemäß das Volumen des Gebindes und insbesondere das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen vergrößert, um den im Gebinde herrschenden Druck zu reduzieren.
Während des Füllabschnitts wird wenigstens ein schüttfähiges Gut insbesondere unter Zugabe von Luft in das Gebinde eingefüllt. In dem Beruhigungsabschnitt ist wenigstens eine Beruhigungsphase zum Druckabbau vorgesehen und in dem Abnahmeabschnitt wird das Gebinde von dem Füllorgan abgenommen. Gegebenenfalls kann eine Verschweißung des Sacks erfolgen. Der Füllprozess wird erfindungsgemäß dadurch verkürzt, dass das zur Verfügung stehende Volumen des Gebindes während eines wesentlichen Teiles des Füllprozesses reduziert wird, um den im Gebinde herrschenden Druck während des Füllens hoch zu halten. Am Ende des Füllprozesses wird das zur Verfügung stehende Volumen des Gebindes vergrößert, um den im Gebinde herrschenden Druck schnell zu reduzieren.
Unter dem Begriff „Füllprozess" wird im Sinne dieser Anmeldung der Prozess vom Aufstecken oder Anordnen des Gebindes bis zur Abnahme bzw. Entfernung des gefüllten Gebindes verstanden. Der Füllprozess umfasst dabei insbesondere das Anordnen oder Aufstecken des Gebindes, den eigentlichen Füllvorgang des Gebindes und das Abnehmen des gefüllten Gebindes.
Unter dem Begriff „Füllvorgang" wird der Vorgang des Befüllens verstanden, also der Füllabschnitt. Unter dem Begriff „während des Füllprozesses" wird im Sinne dieser Anmeldung verstanden, dass das Volumen in zeitlicher Hinsicht nach dem Start des Füllprozesses, also nach dem Anordnen oder Aufstecken und vor der Abnahme des Gebindes erfolgt .
Ein weiterer bedeutender Vorteil der Erfindung ist die Volumenvergrößerung am Ende des Füllprozesses, wodurch der Überdruck entsprechend stark reduziert wird. Durch die Vergrößerung des dem Gebinde zur Verfügung stehenden Volumens wird der im Gebinde herrschende Druck direkt proportional zur Volumenvergrößerung verringert, sodass mit der Volumenvergrößerung direkt eine Druckreduzierung erzielt wird, da das flexible Gebinde aufgrund des erhöhten Innendrucks das vergrößerte Volumen unmittelbar einnehmen wird. Folglich kann der Abnahme- druck schnell erreicht werden, so dass bei der Abnahme der Gebinde kein hoher Materialverlust entsteht, da der Druck im Inneren des Gebindes durch die Volumenvergrößerung verringert wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine bessere Sackentlüftung schon während des laufenden Füllvorgangs. Grundsätzlich beginnt ein Sack zu entlüften, wenn darin Überdruck herrscht, also wenn eine Druckdifferenz zur Umgebung vorliegt. Dieser Zeitpunkt tritt typischerweise ab etwa 50% des abzufüllenden Gewichts ein. Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst nur ein reduziertes Volumen zur Verfügung steht, steigt das Druckniveau im Sack während des Füllvorgangs steiler an als bei einem konventionellen Verfahren, so dass ein Überdruck im Sack zu einem erheblich früheren Zeitpunkt erreicht wird, der eine selbsttätige Sackentlüftung bewirkt. Da die Entlüftungsrate des Gebindes von der Druckdifferenz zwischen Sackinneren und der Umgebung abhängt, liegt durch das während des Füllabschnitts herrschende hohe Überdruckniveau eine optimale Entlüftung vor. Die Entlüftung des Gebindes wird erheblich beschleunigt. Trägt man den im Sack vorherrschenden Druck über der Zeit auf, so ist die Fläche unter der Kurve ein Maß für die Entlüftungs- arbeit . Diese Fläche, die sich auf den Zeitraum des eigentlichen Füllens bezieht, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren größer, so dass erfindungsgemäß eine schnellere Abfüllung erzielbar ist.
Erste Erfahrungen in einem konkreten Fall haben gezeigt, dass dort ein Überdruck schon etwa nach der Hälfte der sonst dazu benötigten Zeit erreicht wird, so dass während des Füllvorgangs schon über einen deutlich längeren Zeitraum eine effektive Entlüftung statt findet.
Erfindungsgemäß wird das Volumen gegen Ende des Füllprozesses, insbesondere am Ende des Füllabschnitts oder im Beruhigungsabschnitt nach dem beendeten Füllvorgang vergrößert, während das Gebinde noch an dem Füllstutzen oder dem Füllorgan angeordnet ist. Wenn beispielsweise das dem flexiblen Gebinde zur Verfügung stehende Volumen direkt nach dem Abschalten des Füllorgans vergrößert wird, bedeutet das eine direkt proportionale Reduzierung des Innendrucks im Gebinde, sodass das Gebinde entweder direkt abgenommen werden kann oder die benötigte Wartezeit doch ganz erheblich verringert wird. In einem konkreten Fall wurde die Dauer der Beruhigungsphase von etwa 20 Sekunden auf 5 Sekunden reduziert, während die Zeitdauer des Füllabschnitts bei etwa 30 Sekunden konstant blieb, sodass die Zeitdauer für den Füllprozess um 20 bis 30 % reduziert werden konnte .
Vorzugsweise wird das zur Verfügung stehende Volumen während des Füllabschnitts im Wesentlichen konstant gehalten. Vorteilhafterweise wird während des Füllabschnitts ein vorgegebener Druck im Gebinde schnell aufgebaut und anschließend etwa gehalten. Der aufgebaute Druck kann der maximal aufbaubare Druck sein oder ein Druck, der unter Einhaltung von Sicherheitstoleranzen gewählt wird.
Das zur Verfügung stehende Volumen kann in dem Beruhigungsabschnitt auch erst nach einer Beruhigungsphase vergrößert werden, um die Entlüftung zu fördern.
In allen Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden die Pressbacken vorzugsweise druckgesteuert.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird der Anpressdruck der Pressbacken in dem Beruhigungsabschnitt nach dem Ende des Füllabschnitts zunächst für eine Zeitspanne erhöht, bevor das zur Verfügung stehende Volumen durch Verringerung des Anpress- drucks der Pressbacken anschließend vergrößert wird. Dadurch wird auf dem erhöhten Druckniveau die Entlüftung noch weiter verstärkt, sodass der Beruhigungsabschnitt noch verkürzt werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird während des Füllprozesses, insbesondere während des Befüllens bzw. während des Füllvorgangs in periodischen Abständen oder kontinuierlich ein Kennwert für das Gewicht des Gebindes bzw. des im Gebinde enthaltenden Füllguts erfasst . Dabei kann das Gewicht über ein Netto- und besonders bevorzugt ein Bruttoverfahren ermittelt werden. Möglich ist auch, dass ein Sackstuhl, auf dem das Gebinde angeordnet ist, Teil des wiegenden Systems ist. Da die Gewichte der beteiligten Komponenten bekannt sind, kann aus dem gemessenen Gesamtgewicht auf das aktuelle Gewicht des im Gebinde enthaltenen Füllguts zurück geschlossen werden.
Vorzugsweise wird bei Erreichen des Sollgewichts eines Gebindes die Zufuhr des Schüttguts gestoppt. Möglich ist auch eine gewichtsabhängige Steuerung des Füllvorgangs oder des Füllprozesses, wobei die Füllrate beim Erreichen eines vorbestimmten Gewichts oder Gewichtsanteils von der Grobstromfüllrate auf die Feinstromfüllrate reduziert wird. Es kann die Füllrate bei Erreichen eines vorbestimmten Gewichtes oder Gewichtsanteils auch kontinuierlich bis zu einer minimalen Füllrate abgesenkt werden, um eine optimale Befüllung zu erzielen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei Erreichen eines vorbestimmten Gewichtes oder eines vorbestimmten Gewichtsanteils das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen vergrößert . Die Volumenvergrößerung kann insbesondere schlagartig bzw. näherungsweise schlagartig erfolgen. In allen Ausgestaltungen kann das zur Verfügung stehende Volumen in dem Beruhigungsabschnitt in einem kurzen Zeitabschnitt, z.B. in einem Schritt oder schlagartig stark vergrößert werden. Möglich ist auch eine kontinuierliche Volumenvergrößerung nach beendetem Füllabschnitt.
In dieser Ausgestaltung und auch in allen anderen Ausgestaltungen kann das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen zunächst vorzugsweise durch seitliche Begrenzungseinrichtungen, Presseinrichtungen, Pressbacken der dergleichen begrenzt werden, wobei die Pressbacken oder dergleichen zur Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Volumens des Gebindes dann am Ende des Füllprozesses und insbesondere in dem Beruhigungsabschnitt nach außen gefahren werden. In bevorzugten Ausgestaltungen wirken die Begrenzungseinrichtungen oder Pressbacken oder dergleichen auf die Längsseiten des Gebindes ein.
Beispielsweise kann die Presseinrichtung das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen zunächst begrenzen, so dass es kleiner ist als das mögliche Volumen des Gebindes. In der Beruhigungsphase können dann die Presseinrichtungen oder dergleichen von dem Gebinde entfernt oder weggefahren, sodass sich das Gebinde aufgrund des herrschenden Innendrucks ausdehnt, wodurch der Innendruck im Gebinde entsprechend redu- ziert wird. Die Vergrößerung des dem Gebinde zur Verfügung stehenden Volumens kann schlagartig oder kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.
In bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung wird das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen bis zu 50 % oder mehr, insbesondere um bis zu 30 % vergrößert. Vorzugsweise beträgt die Volumenvergrößerung zwischen etwa 3 % und 20 % und besonders bevorzugt zwischen etwa 5 % und 15 %. Je nach abzufüllendem Stoff kann der prozentuale Anteil bei besonders feinen und leichten Stoffen auch noch größer sein.
Herrscht gegen Ende des Füllvorgangs in dem Sack ein Überdruck von z.B. 100 Millibar so beträgt der Innendruck etwa 1,1 bar. Durch eine Volumenvergrößerung um 10 % kann der im Sack enthaltene Überdruck etwa vollständig abgebaut werden. Bei höheren Überdrücken kann auch bei einer Volumenvergrößerung um 10 % ein nahezu vollständiger Druckabbau erzielt werden, wenn nach dem Stoppen des Füllorgans eine kurze Wartezeit eingelegt wird, innerhalb derer sich der Druck durch die am Sack enthaltenen Öffnungen selbsttätig um ein gewisses Maß abbaut. Erfindungsgemäß kann die Wartezeit und der Beruhigungsabschnitt erheblich verkürzt werden.
Vorzugsweise wird nach dem Stoppen des Füllorgans zunächst die Wartezeit eingelegt und dann das Volumen vergrößert, da der Druckabbau in dem vorhergehenden Zeitabschnitt bei höheren Überdrücken schneller von statten geht .
In allen Ausgestaltungen der Erfindung kann ein Kennwert für den Fülldruck im Gebinde vorzugsweise mittels eines Drucksensors erfasst werden. Dabei wird insbesondere ein Kennwert für den im Gebinde herrschenden Luftdruck ermittelt. Beispielsweise kann an einem als Füllrohr oder Füllstutzen ausgeführten Füllorgan eine Sonde mit einem Messkanal vorgesehen sein, der bis in das Innere des zu füllenden Gebindes hineinreicht, sodass ein an den Messkanal angeschlossener Sensor einen Kennwert für den im Gebinde vorherrschen Druck erfasst . In anderen Ausgestaltungen kann auch über ein an das Füllorgan oder an das Gebinde angeschlossener Sensor ein Kennwert für den im Gebinde herrschenden Druck abgeleitet werden.
Vorteilhafterweise wird der Füllprozess insgesamt oder wenigstens der Füllvorgang in Abhängigkeit von dem ermittelten Kennwert gesteuert. Dadurch wird die Einhaltung von Grenzwerten beim Füllvorgang ermöglicht. Vorzugsweise wird der Füllprozess derart gesteuert, dass ein vorgegebener Maximaldruck nicht überschritten wird, um z.B. einen Sackbruch zu vermeiden. Andererseits wird das Füllorgan vorzugsweise derart gesteuert, dass der im Gebinde bzw. im Sack vorhandene Druck möglichst nahe am Maximaldruck liegt, um den Füllprozess insgesamt zu beschleunigen .
In bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung wird wenigstens in einem Zeitabschnitt das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen in Abhängigkeit von dem ermittelten Kennwert für den im Gebinde vorherrschenden Fülldruck variiert.
Falls ein Drucksensor zur Ermittlung eines Kennwerts für den im Gebinde vorherrschenden Fülldruck vorgesehen ist, wird der AbnahmeZeitpunkt des Gebindes von dem Füllorgan oder dem Füll- stutzen vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Fülldruck gewählt, um die Menge des austretenden Füllprodukts bei der Abnahme zu begrenzen.
In allen Ausgestaltungen werden insbesondere Ventilsäcke gefüllt, die nach dem Füllvorgang verschlossen werden oder auch selbstschließend ausgeführt sein können. In allen Ausgestaltungen wird vorzugsweise eine Membranpumpe zur Förderung der schüttfähigen Güter eingesetzt. Obwohl die Membranpumpe grundsätzlich eine Maschine zur Förderung von Flüssigkeiten bzw. Gasen ist, hat sich dieses System auch zur Förderung von schüttfähigen Gütern und insbesondere von leichten schüttfähigen Gütern bewährt.
Das Funktionsprinzip der Membranpumpe ähnelt dem der Kolbenpumpe, wobei bei der Membranpumpe eine vollständige Trennung von dem zu füllenden Schüttgut und dem Antrieb vorliegt. Die Trennung wird durch eine Membran erreicht, durch die die bewegten mechanischen Komponenten des Motors vor Einwirkungen des zu fördernden Schüttguts abgeschirmt werden.
Der eigentliche mechanische Antrieb der Membranpumpe kann konventionell über einen Elektromotor mittels einer an der Membran befestigen Pleuelstange oder mittels geeignet gesteuerter Druckluft erfolgen.
Membranpumpen haben gegenüber Förderturbinen den Vorteil, dass sie eine geringere Abhängigkeit der Füllleistung von dem im Sack herrschenden Überdruck aufweisen, so dass die während des Füll- vorgangs vorherrschenden erhöhten Drücke die Fördermenge nur wenig beeinflussen.
Vorzugsweise werden Doppelmembranpumpen eingesetzt, die auch über Druckluft gesteuert werden können. Dazu ist ein Doppelgehäuse vorgesehen, welches über eine VerbindungsStange zwei verbundene Membranen enthält. Die Membranen werden auf ihrer Außenseite von dem befördernden Schüttgut und auf ihrer Innenseite von Druckluft beaufschlagt. Über die Verbindungsstange wird ein Ventil betätigt, welches bei Erreichen einer Endlage die Druckluft auf die jeweils andere Membran umsteuert. Eine solche über Druckluft angesteuerte Membranpumpe überträgt den Luftdruck direkt auf das zu befördernde Schüttgut. Durch eine Drosselung des Drucks lässt sich die beförderte Menge Schüttgut gut justieren.
In allen Ausgestaltungen wird insbesondere leichtes Schüttgut mit einer Dichte kleiner als 300 kg je m3 bzw. mit einer Dichte kleiner 300 g je dm3 abgefüllt . Vorzugsweise wird Schüttgut mit einer Dichte kleiner als 250 kg je m3 und insbesondere mit einer Dichte zwischen 30 und 150 kg je m3 abgefüllt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befüllen von flexiblen Gebinden ist insbesondere zum Befüllen von Säcken mit schütt- fähigen Gütern vorgesehen und umfasst wenigstens ein Füllorgan, mit dem ein zu befüllendes Gebinde mittels eines Füllprozesses insbesondere unter Zugabe von Luft befüllt wird. Der Füllprozess umfasst wenigstens einen Füllabschnitt, einen Beruhigungsabschnitt zum Druckabbau und einen Abnahmeabschnitt. Dabei ist eine Presseinrichtung oder eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen, mit welcher das für das Gebinde vorgesehene Volumen veränderbar ist. Weiterhin ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die geeignet und strukturiert ist, den Füllprozess dadurch zu verkürzen, dass mittels der Press- oder Begrenzungseinrichtung das dem Gebinde zur Verfügung stehende Volumen während eines wesentlichen Teiles des Füllprozesses verringert und am Ende des Füllabschnitts stark vergrößert wird, um während des Füllabschnitts den im Gebinde herrschenden Druck hoch zu halten und um den Beruhigungsabschnitt nach dem Füllabschnitt zu verkürzen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die insbesondere zur Durchführung eines der zuvor beschriebenen Verfahren geeignet ist, können insbesondere Ventilsäcke effektiv abgefüllt werden, wobei durch die Volumenvergrößerung nach dem Füllabschnitt eine effektive Abfüllung der Säcke ermöglicht wird. Vorteilhafterweise werden Pressbacken als Teile der Presseinrichtung eingesetzt, die von den Seiten auf das Gebinde einwirken.
Vorteilhafterweise ist ein Drucksensor vorgesehen, der einen Kennwert oder einen Kennwert für den in dem Gebinde herrschenden Druck ermittelt.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich des im Gebinde herrschenden Drucks mit einem vorgegebenen Druck oder Grenzwert, sodass am Ende des Füllprozesses ein Abnahmesignal ausgelöst wird, wenn der im Gebinde herrschende Druck kleiner oder gleich dem vorgegebenen Druck ist.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Membran- oder Doppelmembranpumpe zum Transport des Schüttguts auf.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben werden.
Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Presseinrichtung nach Figur 2 ;
Fig. 4 eine Vorderansicht der Presseinrichtung nach Figur 3;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Presseinrichtung nach Figur 3; Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Füllrohr einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Fig. 7 eine stark schematisierte Darstellung des Drucks und des Gewichts über der Zeit während eines Füllprozesses.
Mit Bezug auf die Figuren 1 bis 7 wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist hier im Ausführungsbeispiel als rotierende Packmaschine ausgeführt, die in Richtung des Pfeils 21 antreibbar ist. Die Packmaschine 1 dient zum Befüllen von Säcken 4 mit schüttfähigen Füllgütern 18 und ist hier im Ausführungsbeispiel vollautomatisch ausgeführt.
Die Packmaschine 1 umfasst sechs Füllrohre 3, auf welche die Ventilsäcke 4 mit Öffnungen 25 aufgeschoben werden. Wie durch den Pfeil 22 in Figur 1 symbolisiert, werden die Ventilsäcke 4 mit Hilfe einer nicht dargestellten Aufsteckvorrichtung oder von Hand aus einem Lagerbestand kommend entnommen und auf die Füllrohre 3 aufgeschoben bzw. aufgeschossen.
Während einer oder mehrerer Umdrehungen werden die Ventilsäcke 4 gefüllt und nach Erreichen des vorbestimmten Füllgrades an einer vordefinierten Winkelposition abgenommen. Das Ventil der Ventil- sacke 4 wird verschlossen und die Säcke werden auf das Austrage- band 26 geworfen, wo das tatsächlich erreichte Gewicht der Ventilsäcke 4 nochmals überprüft werden kann, bevor die Ventilsäcke 4 abtransportiert werden.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist jedem Füllrohr 3 eine Pressvorrichtung 5 zugeordnet, die jeweils zwei Pressbacken 5a und 5b umfasst. Beim Aufstecken sind die Pressbacken 5a und 5b auseinander gefahren, sodass der Ventilsack 4 problemlos auf das Füllrohr 3 aufgeschoben werden kann. Anschließend werden die Pressbacken 5a und 5b von der Seite an den Ventilsack herangefahren, sodass das für den Ventilsack zur Verfügung stehende Volumen 2 (vgl . Figur 4) von Beginn des Füllprozesses an reduziert wird und kleiner ist als das mögliche Sackvolumen des Ventilsacks 4.
Während der Rotation des Ventilsacks 4 wird der Sack mit dem Füllgut 18 während des Füllabschnitts 40 befüllt bis das vorgesehene Sackgewicht ml erreicht wird. Ein stark schematisierter und nur prinzipiell aufgetragener Verlauf des Sackgewichts 30 und des im Sack vorherrschenden Drucks 31 ist über der Zeit T in Fig. 7 dargestellt. Während des Füllabschnitts 40 hat sich in dem Ventilsack 4 ein Überdruck aufgebaut, der typischerweise bis zu 100 oder 250 Millibar beträgt und auch noch größer sein kann und vom Füllmaterial und den weiteren Bedingungen abhängt. Der Sack 4 bläht sich aufgrund des Überdrucks so weit wie möglich aus und nimmt das maximal zur Verfügung stehende Volumen ein, dass jedoch zunächst durch die Pressbacken 5a und 5b begrenzt wird.
Der Füllvorgang wird zum Zeitpunkt tl gestoppt, wenn das vorgesehene Sackgewicht ml erreicht ist. Nach einer kurzen Beruhigungszeit, während derer sich der Sackinnendruck langsam abbaut, kann der Druck durch die Pressbacken 5a und 5b zum Zeitpunkt t2 erhöht werden. Der Druck im Sack steigt dadurch vom Druck 33 auf den Druck 34 und sinkt anschließend entlang der Kurve 37 ab, da der erhöhte Innendruck einen schnellere Entlüftung des Sacks bewirkt.
Zum Zeitpunkt t3 werden beim Druck 35 die Pressbacken 5a und 5b aufgefahren, sodass das für den Ventilsack 4 zwischen den Pressbacken 5a und 5b zur Verfügung stehende Volumen schlagartig vergrößert wird. Der Ventilsack 4 nimmt durch den im Inneren des Ventilsacks 4 herrschenden Überdruck nun sein maximales Volumen ein, wodurch der im Inneren des Ventilsacks 4 vorherrschende Druck entsprechend verringert wird. Das führt hier dazu, dass direkt nach Öffnung der Pressbacken 5a und 5b der Sackinnendruck 36 gleich dem Abnahmedruck pl ist, sodass zum Zeitpunkt t4 der Sack abgenommen werden kann. Nach Abnahme sinkt ein gegebenenfalls verbleibender Überdruck schlagartig ab, so dass der Umgebungsdruck erreicht wird, was durch den Punkt 38 veranschaulicht wird.
Der Beruhigungsabschnitt 41 kann dadurch erheblich verkürzt werden. Die zusätzliche Druckerhöhung auf den Wert p3 kann, muss aber nicht durchgeführt werden.
Im Unterschied zur Darstellung nach Fig. 7 wird der Füllabschnitt 40 meist in einen Abschnitt mit Grobstromfüllung und einen sich anschließenden Abschnitt mit Feinstromfüllung unterteilt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde das in Fig. 7 nicht dargestellt.
Durch den Füllprozess bedingt wird die nötige Wartezeit, bis der Ventilsack 4 von dem Füllrohr 3 abgenommen werden kann, erheblich reduziert, sodass die Füllgeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Füllverfahren steigt. Gleichzeitig sinkt der Materialausstoß bei der Abnahme von dem Füllrohr 3, da der Innendruck reduziert wird, sodass die Ventilsäcke 4, die Packmaschine 1 und die Umgebung nicht so stark verschmutzt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Packmaschine 1 werden vorzugsweise leichte Materialien und insbesondere Aerosile, Ruß und sonstige leichte Produkte abgefüllt. Es ist aber auch möglich, andere Produkte wie z.B. Zement oder dergleichen mit der erfindungsgemäßen Packmaschine 1 abzufüllen.
Nach den bisherigen Erfahrungen bei dem Abfüllen mit leichten Füllmaterialien, wie z.B. pyrogener Kieselsäure, ergibt sich eine deutliche Leistungssteigerung bei gleichzeitig höherer Gewichtsgenauigkeit . Während die Wartezeit nach dem Ende des Füllvorgangs, während der der Überdruck im Sack abgebaut wird, bei konventionellen Maschinen bei einem Füllmaterial zwischen etwa 15 und 20 Sekunden betrug, kann bei der erfindungsgemäßen Anlage der Sack nahezu oder gar direkt abgenommen werden, nachdem das dem Sack zur Verfügung stehende Volumen vergrößert wurde. Die Zeiter- sparnis beträgt bei diesem Beispiel etwa 12 bis 17 Sekunden pro Sack. Bei einer durchschnittlichen Dauer des Füllvorgangs von etwa 30 Sekunden bedeutet dies eine Verkürzung des Füllprozesses von etwa 50 Sekunden auf ca. 35 Sekunden und somit eine ganz erhebliche Erhöhung der Anlagenkapazität um ca. 20 oder 30 - 40%. Bei schwereren Materialien oder bei Materialien, die mit einem geringeren Luftanteil abgefüllt werden, kann eine geringere Leistungssteigerung auftreten.
In Figur 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Packmaschine 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt, die hier als Standmaschine und nicht als rotierende Anlage ausgebildet ist. Der Sackstuhl 20 ist Teil des gewogenen Systems im sogenannten Bruttowägeverfah- ren, bei dem der Sackstuhl 20 und die Presseinrichtung 5 und der zu befüllende Ventilsack 4 mit gewogen werden, um aus dem ermittelten Gewicht auf das im Ventilsack 4 enthaltene Füllgut 18 (vgl. Fig. 6) zurückzuschließen, da ja die Gewichte des Sackstuhls und der anderen beteiligten Komponenten bekannt sind.
Die Presseinrichtung 5 umfasst eine rechte Pressbacke 5a und eine linke Pressbacke 5b, die in der Ausgangsposition z.B. etwa parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet sind und die hier jeweils an den unteren Enden an Schwenkachsen 7 schwenkbar gelagert sind. Die beiden Pressbacken 5a und 5b sind an den oberen Enden über ein oberes Gestänge 5d miteinander verbunden, an welchem ein Motor 6 angeordnet ist. Durch Betätigung des Motors 6 wird der obere Abstand zwischen den Pressbacken 5a und 5b verringert, sodass das zwischen den Pressbacken 5a und 5b vorliegende Volumen 2 beeinflusst wird, wie insbesondere auch in der Darstellung nach Figur 4 erkennbar ist. Alternativ zu dem Motor 6 kann ein anderer Aktuator zur Betätigung der Pressbacken vorgesehen sein, der z.B. einen Druckluftzylinder oder Hydraulikantrieb umfasst .
Anstelle der drehbaren Lagerungen an den unteren Enden der Press- backen 5a und 5b, die jeweils mit Pressplatten 5c versehen sind, kann auch das untere Gestänge 5e über einen Motor 6 oder einen sonstigen Aktuator längenverstellbar ausgeführt sein.
Durch längenverstellbare Gestänge 5d und 5e kann eine parallele Verschiebung der Pressbacken 5a und 5b erreicht werden.
Erfindungsgemäß werden die Pressbacken 5a und 5b des Sackstuhls 20 zu Beginn des Füllprozesses bzw. des Füllvorgangs derart an den Ventilsack 4 herangefahren, dass sie das zur Verfügung stehende Sackvolumen 2 während der Füllung um z.B. 10 % reduzieren. D.h., dass für eine Gewichtsgröße von z.B. 10 kg nur noch ein reduziertes Volumen zur Verfügung steht. Wenn nun der Ventilsack sein angestrebtes Gewicht erreicht hat und der Füllvorgang somit beendet ist, steht der Ventilsack 4 zunächst unter dem üblichen Überdruck von z.B. 100 oder 250 Millibar oder dergleichen. In diesem Moment werden die beiden seitlichen Pressbacken aber auseinandergefahren, sodass das dem Ventilsack 4 zur Verfügung stehende Volumen quasi schlagartig vergrößert wird und somit der Überdruck kompensiert wird.
Nach dem Auseinanderfahren der Pressbacken 5a und 5b kann der Ventilsack 4 deshalb abgenommen werden, ohne dass ein schädlicher Produktverlust bei der Abnahme auftritt . Dieses System erlaubt folglich eine hohe Abfüllleistung, da keine oder nur eine geringe Verweildauer nach dem Füllvorgang erforderlich ist, wobei bei der Abnahme kein Füllgut 18 oder nur geringe Mengen abgeführt werden.
In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst die Packmaschine eine Doppel-Membranpumpe zur Förderung des Füllguts 18. Eine Doppel-Membranpumpe 16 eignet sich insbesondere zur Abfüllung von leichten Füllmaterialien 18. Dabei liegt die Abfüllleistung bei Füllmaterialien mit einem Schüttgewicht kleiner 100 g pro dm3 bei etwa 60 Sack pro Stunde und Füllstutzen, kann aber auch größer oder kleiner sein. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass nicht nur rotierende Packmaschinen 1 erfindungsgemäß vorgesehen sein können, sondern es können auch Packmaschinen 1 mit nur einem Füllrohr oder mit mehreren in Reihe liegenden Füllrohren eingesetzt werden.
Bei dem Füllprozess wird die Steuerung des Füllvorgangs durch eine Waagensteuerung vorgenommen, die die Füllgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem schon im Ventilsack 4 vorhandenen Füllgewicht steuert. Dabei wird meist zunächst ein höherer Materialstrom, der sogenannte Grobstrom, eingefüllt, bis ein vorbestimmter Gewichtsanteil erreicht wird. Anschließend wird im sogenannten Feinstrom mit deutlich reduzierten Materialstrom abgefüllt, bis das angestrebte Endgewicht ml des Ventilsacks 4 erreicht wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird nun mit Bezug auf die Figur 6 beschrieben. In Figur 6 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Füllrohr 3 dargestellt. Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist bei der Packmaschine 1 nach Figur 6 an dem Füllrohr 3 zusätzlich noch wenigstens ein Drucksensor 10 zugeordnet, mit dem ein Kennwert für den im Ventilsack 4 herrschenden Druck erfassbar ist.
In Figur 6 ist ein Füllrohr 3 geschnitten dargestellt, auf das ein Ventilsack 4 mit seiner Öffnung 25 aufgeschoben ist. Der Ventilsack 4 wird mit einer an einer Außenseite 3a des Füllrohrs 3 angebrachten Blähmanschette 27 gehalten und zur Umgebung abgedichtet. Die Blähmanschette 27 legt sich im aufgeblähten Zustand an eine Innenwandung 28b eines der Befestigung des Ventilsacks 4 an dem Füllrohr 3 dienenden Abschnitts 28 des Ventilsacks 4 an.
Mittels der Presseinrichtung nach den Figuren 3 - 5 wird das für den Ventilsack 4 zur Verfügung stehende Volumen 2 schon vor Beginn des Füllabschnitts reduziert.
Weiterhin wird während des Füllprozesses ein für den Druck im Ventilsack 4 charakteristischer Wert über den Drucksensor 10 auf- genommen. Dabei kann der Drucksensor 10 in einem Bereich 3c des Füllrohrs 3 angeordnet sein, der unmittelbar an einen von dem Abschnitt 28 des Ventilsacks 4 belegten Bereich 3d angrenzt. Der Drucksensor 10 durchragt eine Wand des Füllrohrs 3, sodass er den Druck im Inneren des Füllrohrs 3 aufnimmt, der im Wesentlichen dem im Ventilsack herrschenden Druck entspricht.
Alternativ dazu kann auch ein Drucksensor 10 vorgesehen sein, der über eine Druckaufnahmeöffnung 9 bzw. einen Messkanal oder eine Messleitung 13 den im Inneren des Sacks herrschenden Druck aufnimmt. Die Druckaufnahmeöffnung 9 kann z.B. in einem vorderen Bereich des Füllrohrs 3 in der Nähe der Austrittsöffnung für das Füllmaterial 18 vorgesehen sein. Die Messleitung 13 kann einen ersten als Kanal ausgeführten Abschnitt 13a in dem Füllrohr und einen zweiten Abschnitt 13b aufweisen, der als flexible oder starre Leitung ausgeführt ist und mit dem Drucksensor 10 verbunden ist. Da sich Druckstörungen mit Schallgeschwindigkeit ausbreiten, kann die Messleitung 13 eine erhebliche Länge aufweisen.
Die mit dem Drucksensor 10 gemessenen Druckwerte werden in der zugeordneten digitalen Auswertungseinheit 11 zwischengespeichert und einer zentralen Steuerungseinheit 14 übergeben. Anhand der mittels des Wägesystems 12 und mittels des Drucksensors 10 gemessenen Daten wird der Füllprozess gesteuert. Die von der Wägeeinrichtung 12 gemessenen Messwerte werden an eine elektronische Verarbeitungseinheit 15 gesendet, die mit der zentralen Steuerungseinheit 14 verbunden ist, die das Förderorgan 16 steuert.
Für spezielle Stoffe oder in speziellen Situationen kann über eine Luftzufuhr 17 Luft zugeführt werden, um z.B. Anbackungen zu lösen.
Der Füllprozess arbeitet wie folgt. Nach dem Aufstecken eines Ventilsacks 4 per Hand oder mit einem Aufsteckautomaten auf ein Füllrohr 3 wird der Ventilsack 4 mittels der Blähmanschette 27 festgelegt und es werden die Pressbacken 5a und 5b an den Sack herangeführt, um dessen zur Verfügung stehendes Volumen zu be- grenzen. Im Anschluss daran wird der Füllvorgang gestartet, der durch die elektronische Steuerungseinheit 14 gesteuert wird und bei dem das Füllmaterial 18 und gleichzeitig ein Luftanteil 19 in den Sack 4 eingebracht werden.
Das dem Förderorgan 16 aus einem Silo oder dergleichen zugeführte Füllmaterial 18 wird durch das Füllrohr 3 in den Ventilsack 4 eingebracht. Die Menge des eingefüllten Materials 18 wird kontinuierlich von der nur schematisch dargestellten Wägeeinrichtung 12 erfasst und die Messwerte werden an die Verarbeitungseinheit 15 und die Steuerungseinheit 14 weitergeleitet.
Gleichzeitig wird der im Ventilsack 4 herrschende Druck erfasst. Wenn der Druck im Ventilsack eine vorbestimmte Grenze übersteigt, wird der Füllvorgang verlangsamt, um ein Platzen des Ventilsacks 4 zu vermeiden. Umgekehrt kann die Füllgeschwindigkeit erhöht werden, wenn der im Ventilsack herrschende Druck geringer als ein vorbestimmter Druck ist.
Die Stellung der Pressbacken wird in Abhängigkeit von dem aktuellen Gewicht und dem ermittelten Druck im Ventilsack 4 gesteuert. Möglich ist z.B. das die Pressbacken 5a und 5b erst das dem Sack zur Verfügung stehende Volumen reduzieren, wenn ein vorbestimmter Anteil von z.B. 30 oder 50 % der vorgesehenen Füllmenge in den Sack eingefüllt wurde. Möglich ist es auch, die Pressbacken 5a und 5b nach Ende des Füllvorgangs kontinuierlich auseinanderzufahren, um das dem Sack zur Verfügung stehende Volumen kontinuierlich zu vergrößern.
Vorzugsweise werden die Pressbacken nach beendetem Füllvorgang auseinandergefahren, sodass der Druck im Sackinneren schlagartig sinkt. Wenn nun der im Sackinneren ermittelte Überdruck unter einen vorbestimmten oder wählbaren Wert fällt, wird der Sack abgenommen. Da bei der Abnahme kein oder nur ein geringer Überdruck vorliegt, wird nur sehr wenig oder gar kein Füllmaterial 18 bei der Abnahme aus dem Sack heraus geblasen, so dass die Säcke 4 und die Packmaschine 1 sauberer bleiben.

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zum Befüllen von flexiblen Gebinden (4), insbesondere zum Füllen von Säcken (4), mit schüttfähigen Gütern (18) , bei welchem mit einem Füllorgan (3) ein zu befüllendes Gebinde (4) mittels eines Füllprozesses befüllt wird, wobei der Füllprozess wenigstens einen Füllabschnitt
(40) , einen Beruhigungsabschnitt (41) und einen Abnahmeabschnitt (42) umfasst, wobei während des Füllabschnitts (40) wenigstens ein schüttfähiges Gut (18) in das Gebinde (4) eingefüllt wird und wobei in dem Beruhigungsabschnitt (41) wenigstens eine Beruhigungsphase
(37) zum Druckabbau vorgesehen ist, und wobei in dem Abnahmeabschnitt (42) das Gebinde von dem Füllorgan (3) abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllprozess dadurch verkürzt wird, dass das zur Verfügung stehende Volumen (2) des Gebindes (4) während eines wesentlichen Teiles des Füllprozesses reduziert wird, um den im Gebinde (4) herrschenden Druck hoch zu halten, während am Ende des Füllprozesses das zur Verfügung stehende Volumen (2) des Gebindes (4) vergrößert wird, um den im Gebinde (4) herrschenden Druck schnell zu reduzieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Volumen (2) während des Füllabschnitts (40) im Wesentlichen konstant gehalten wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Füllabschnitts (40) ein vorgegebener Druck (p2) im Gebinde schnell aufgebaut und anschließend etwa gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen (2) in dem Beruhigungsabschnitt (41) nach einer Beruhigungsphase (37) vergrößert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen (2) in dem Beruhigungsabschnitt (41) in einem Schritt stark vergrößert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Kennwert für das Gewicht des Gebindes (4) während des Füllabschnitts (40) erfasst wird und bei Erreichen des Sollgewichts (ml) des Gebindes (4) die Zufuhr des Schüttguts (18) gestoppt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zur Verfügung stehende Volumen (2) um bis zu 30%, insbesondere zwischen etwa 5% und 15% vergrößert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zur Verfügung stehende Volumen (2) durch seitliche und insbesondere auf die Längsseiten des Gebindes (4) einwirkenden Pressbacken (5a, 5b) beeinflusst wird, welche zur Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Volumens (2) nach außen gefahren werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pressbacken (5a, 5b) druckgesteuert sind.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anpressdruck der Pressbacken (5a, 5b) in dem Beruhigungsabschnitt (41) nach dem Ende des Füllabschnitts
(40) zunächst erhöht wird, bevor das zur Verfügung stehende Volumen durch Verringerung des Anpressdrucks der Pressbacken (5a, 5b) vergrößert wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit einem Drucksensor (10) ein Kennwert für den Fülldruck
(31) im Gebinde (4) erfasst und der Füllprozess in Abhängigkeit von dem Fülldruck (31) gesteuert wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen (2) wenigstens in einem Zeitabschnitt (40, 41) in Abhängigkeit von dem Fülldruck (31) variiert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der AbnahmeZeitpunkt (t3) in Abhängigkeit von dem Fülldruck (31) gewählt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Membranpumpe (16) zur Förderung der schüttfähigen Güter (18) eingesetzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schüttgut (18) eine geringe Dichte und beim Füllen im Füllabschnitt (40) einen hohen Luftanteil aufweist.
16. Vorrichtung (1) zum Befüllen von Gebinden (4), insbesondere zum Füllen von Säcken (4) mit schüttfähigen Gütern (18), bei welchem mit einem Füllorgan (3) ein zu befüllendes Gebinde (4) mittels eines Füllprozesses befüllt wird, wobei der Füllprozess wenigstens einen Füllabschnitt (40) , einen Beruhigungsabschnitt (41) zum Druckabbau und einen Abnahmeabschnitt (42) umfasst, wobei eine Presseinrichtung (5) vorgesehen ist, mit welcher das für das Gebinde (4) zur Verfügung stehende Volumen (20) veränderbar ist, und wobei eine Steuereinrichtung (14) vorgesehen ist, die geeignet und strukturiert ist, den Füllprozess dadurch zu verkürzen, dass mittels der Presseinrichtung (5) das zur Verfügung stehende Volumen (2) des Gebindes (4) während eines wesentlichen Teiles des Füllprozesses verringert und am Endes des Füllabschnitts (40) stark vergrößert wird, um während des Füllabschnitts (40) den im Gebinde (4) herrschenden Druck hoch zu halten und um den Beruhigungsabschnitt (41) nach dem Füllabschnitt (40) zu verkürzen.
17. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens ein Drucksensor (10) vorgesehen ist, mit dem ein Kennwert für einen im Gebinde (4) herrschenden Druck bestimmbar ist und wobei eine Vergleichseinrichtung (14) vorgesehen ist, welche den herrschenden Druck (31) mit einem vorgegeben Druck (pl) vergleicht und welche ein Abnahmesignal auslöst, wenn der herrschende Druck (36) kleiner als der vorgegebene Druck (pl) ist.
18. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Membranpumpe (16) zum Transport des Schüttguts (18) vorgesehen ist.
EP07846818A 2006-12-02 2007-11-26 Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines gebindes Active EP2097319B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006057176A DE102006057176A1 (de) 2006-12-02 2006-12-02 Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Gebindes
PCT/EP2007/010252 WO2008064847A1 (de) 2006-12-02 2007-11-26 Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines gebindes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2097319A1 true EP2097319A1 (de) 2009-09-09
EP2097319B1 EP2097319B1 (de) 2011-01-26

Family

ID=39092341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07846818A Active EP2097319B1 (de) 2006-12-02 2007-11-26 Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines gebindes

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8181675B2 (de)
EP (1) EP2097319B1 (de)
AT (1) ATE496828T1 (de)
CA (1) CA2669568C (de)
DE (2) DE102006057176A1 (de)
WO (1) WO2008064847A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008012218A1 (de) 2008-03-03 2009-09-10 Haver & Boecker Ohg Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Gebindes
JP6033740B2 (ja) * 2012-07-04 2016-11-30 西川ゴム工業株式会社 粉粒体投入装置
DE102018125212A1 (de) * 2018-10-11 2020-04-16 Haver & Boecker Ohg Packanlagenkomponente mit einem Ventilsackfüllrohr zum Füllen von Ventilsäcken
CN121200270B (zh) * 2025-11-27 2026-02-27 晋江市恒宇机械制造有限公司 一种真空鞋底成型机

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2886072A (en) * 1956-08-13 1959-05-12 Wyandotte Chemicals Corp Bag packing machine
US3533454A (en) * 1966-07-28 1970-10-13 Douglas & Lomason Co Packing method and apparatus for performing the method
GB2079862B (en) * 1980-05-31 1984-04-26 Tuchenhagen Otto Gmbh A diaphragm pump
DE3703714A1 (de) * 1987-02-06 1988-08-18 Erkomat Oy Abfuellstutzen fuer einsackmaschine
DE19541975A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-15 Haver & Boecker Verfahren und Vorrichtung zum Formen und Entlüften von offenen Säcken nach dem Füllvorgang

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008064847A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE502007006394D1 (de) 2011-03-10
DE102006057176A1 (de) 2008-06-05
CA2669568C (en) 2014-04-08
ATE496828T1 (de) 2011-02-15
CA2669568A1 (en) 2008-06-05
US20100089490A1 (en) 2010-04-15
WO2008064847A1 (de) 2008-06-05
EP2097319B1 (de) 2011-01-26
US8181675B2 (en) 2012-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2098452B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Gebindes
DE102005037916B4 (de) Maschine zum Formen, Füllen und Schließen von Säcken und Verfahren zum Betrieb derselben
EP2785594B1 (de) Packmaschine und verfahren zum füllen von säcken
EP3440010B1 (de) Entleervorrichtung für viskose stoffe sowie verfahren hierfür
EP3010812B1 (de) Packmaschine und verfahren
EP2707286B1 (de) Packmaschine und verfahren zum füllen von offenen säcken
EP2621814B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum dosieren eines schüttguts
DE102014114374B3 (de) Entleervorrichtung mit einer Fasspresse sowie Verfahren zum Entleeren von viskosem Material
EP3094585B1 (de) Entleerungseinrichtung
EP3247640B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum füllen eines offenen gebindes
DE69511826T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Evakuieren einer mit körnigem Material gefüllten Vakuumverpackung
EP2288544B1 (de) Verfahren und füllanlage zum befüllen von säcken
EP2097319B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum befüllen eines gebindes
EP1860027B1 (de) Verfahren und Anlage zum Befüllen von Behältnissen, insbesondere zum Füllen von Säcken
DE2810244C2 (de) Vorrichtung zum Einfüllen von hochvoluminösen, pulverförmigen Stoffen in Verpackungsbehälter, insbesondere Kunststoffsäcke
DE102007013213A1 (de) Packmaschine und Verfahren zum Füllen von Säcken
EP2152586B1 (de) Packmaschine
EP3630619B1 (de) Vorrichtung, anlage und verfahren zum verdichten von mit schüttgütern gefüllten gebinden
DE102008001752A1 (de) Befüllungsvorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältern
DE3618981C2 (de)
DE102007015298A1 (de) Maschine zum Füllen und Verschließen von Säcken
EP0484705A1 (de) Vorrichtung zum Abfüllen von Massen, insbesondere Wurst- und Fleischmassen
DE602005003855T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Verdichten eines fliessfähigen festen Materials
DE202016104252U1 (de) Dosiervorrichtung für eine Verpackungsmaschine sowie eine entsprechende Verpackungsmaschine
DE4400377A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Portionieren und Verpacken von Produkten

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090625

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20091207

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HAVER & BOECKER OHG

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502007006394

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20110310

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502007006394

Country of ref document: DE

Effective date: 20110310

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: T3

LTIE Lt: invalidation of european patent or patent extension

Effective date: 20110126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110526

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110427

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110526

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110507

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110426

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20111027

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502007006394

Country of ref document: DE

Effective date: 20111027

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111130

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111130

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20110126

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 496828

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20121130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20121130

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 9

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230515

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20251119

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20251118

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20251120

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20251128

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20251120

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20251118

Year of fee payment: 19