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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen von pulverförmigem
Gut in Ventilsäcke oder ähnliche Packungen mit einer das von einem Vorratsbehälter
zugeführte Gut in eine rohrförmige, zur Mündung hin verjüngende Mischkammer fördernden
Schnecke und mit mehreren in der Mischkammer eingeordneten, auf deren Mündung gerichteten
Druckluftdüsen.
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Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung sind bekannt. Sie dienen
dazu, pulverförmiges Gut in genauer Dosierung und bei möglichst großer Füllgeschwindigkeit
weitgehend automatisch in Säcke und Behälter abzufüllen. Da pulverförmige Stoffe
sich bei guter Durchmischung mit Luft in einem fließfähigen, flüssigkeitsähnlichen
Zustand halten lassen, sind, ausgehend von der zuerst nur mechanisch durch eine
Förderschnecke durchgeführten Füllung, Vorrichtungen entwickelt worden, in denen
in das Fördergut gerichtete Druckluftdüsen vorgesehen sind. So wird z. B. in der
deutschen Patentschrift 596 301 eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einfüllen von
pulverförmigem Gut in Ventilsäcke vorgeschlagen, bei dem die den Fördervorgang der
Förderschnecke unterstützenden Druckluftdüsen in einer düsenförmig verjüngten Mischkammer
hinter dem Ende der Förderschnecke angeordnet sind, um eine ejektorartige Wirkung
auf das Fördergut auszuüben. Bei dieser Einrichtung wird jedoch das Fördergut vom
Umfang der Mischkammer her mit Druckluft beaufschlagt, wodurch eine weitgehende
Komprimierung und unter Umständen ein Stau des Fördergutes hervorgerufen werden
kann. Vor allem jedoch bildet die vom Umfang der Mischkammer her einströmende Druckluft
einen hindernden Luftschleier für den Nachschub des pulverförmigen Fördergutes.
Dies führt zu einer Absenkung der möglichen Förder- und Füllgeschwindigkeit sowie
zur Verminderung der Dosiergenauigkeit.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht
also darin, beim automatischen Abfüllen von pulverförmigem Gut in Ventilsäcke die
Abfüllgeschwindigkeit und die Dosiergenauigkeit durch eine geeignete Vorrichtung
zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Druckluftdüsen am Ende
der in bekannter Weise eine hohle Welle aufweisenden und an eine Druckluftquelle
angeschlossenen Förderschnecke angeordnet sind.
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Es ist zwar bereits aus der österreichischen Patentschrift 206 361
eine Fördereinrichtung für pulverförmiges Gut mit einer Förderschnecke bekanntgeworden,
bei der ebenfalls das pulverförmige Fördergut durch Beimengung von Luft in einem
fließfähigen Zustand gehalten wird, wobei die Luft durch die hohl ausgebildete Welle
der Förderschnecke zugeführt wird. Diese Vorrichtung ist jedoch eigens dafür ausgelegt,
die Druckluft in das Fördergut ohne Strahlwirkung einzubringen. Zu diesem Zweck
besitzt die hohl ausgebildete Förderschneckenwelle gaspermeable Wellenabschnitte,
die den Durchtritt der Druckluft nur in Form eines Gaspolsters erlauben.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung und an Hand der
Zeichnung ersichtlich. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Einfüllung einer bestimmten
Menge
einer pulverförmigen Substanz in einen Beutel, Fig. 2 eine Ansicht von vorn der
Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt mit einem Einfüll- und Förderrohr.
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Eine Zuführeinrichtung 1 besteht aus einem Trichter 2, einem Vorratsbehälter
3, einer Rührwelle 4 mit Stäben 5, einer Schnecke 6, einer Kammer 7 und einem Auslaß
8. Mittels einer Trennplatte 9 ist der obere Teil des Behälters 3 in zwei Kammern
10 und 11 getrennt. Der untere Teil des Behälters 3 bildet die Kammer 7, in der
die Rührwelle 4 und die Schnecke 6 angeordnet sind. Die beiden Enden der Rührwelle
4 und der Schnecke 6 sind in Lagern 12 gelagert. Jeweils ein Ende der Rührwelle
4 und der Schnecke 6 ist mit einer Riemenscheibe 13 versehen. Die Riemenscheiben
13 werden über Treibriemen von einem Motor 14 angetrieben, so daß die Rührwelle
4 und die Schnecke 6 gleiche Drehrichtung haben. An der Rührwelle 4 sind die Stangen
5 befestigt, die das pulverförmige Gut durchmischen, so daß die Schnecke 6 eine
konstant bleibende Fördermenge in den Auslaß 8 fördert. Die Fördermenge gelangt
sodann von dem Auslaß 8 in einen Einlaß 15 einer Mischkammer.
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Wenn die Trennplatte9 nicht vorhanden ist, wird der Druck innerhalb
des pulverförmigen Gutes durch unterschiedliche Einfüllhöhen im Trichter 2 verändert,
wodurch der Förderstrom ungleichmäßig wird. Die Trennplatte 9 dient deshalb dazu,
den Druck in der Zuführkammer 11 und damit auch im Auslaß 8 konstant zu halten.
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Der Auslaß 8 führt in ein Druckfördersystem, das einen Einlaß 15,
eine Schnecke 16 mit einer Welle 17, ein Gehäuse 18, einen Zylinder 19, ein düsenähnliches
Gehäuseteil 20 und eine Mischkammer 21 umfaßt. Das durch den Einlaß 15 zugeführte
Fördergut wird durch die Schnecke 16 im Zylinder 19 weitergeleitet. Die Welle 17
ist als Hohlwelle zur Durchleitung eines Druckluftstromes ausgebildet.
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Eine Druckluftdüse 22 mit mindestens zwei Bohrungen ist an einem Ende
der Welle lösbar befestigt.
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Das andere Ende der Welle 17 ist mit einem Hochdruck-Gummirohr 25
verbunden, das mit einem Rohr 23 und mit einem Magnetventil 24 in Verbindung steht.
Das Rohr 25 ist mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden.
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Praktische Erfahrungen haben gezeigt, daß sich gute Ergebnisse mit
einem Luftdruck von etwa 2 kg/cm2 und einem Luftdurchsatz von etwa 0,08 m3/min erzielen
lassen.
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Die Welle 17 ist in zwei Lagern 26 gelagert, zwischen denen eine
Rolle 27 angeordnet ist, über die sie mittels eines Keilriemens von einem Bremsmotor
28 und einer weiteren Rolle 29 angetrieben wird.
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Wenn das von der Schnecke 16 geförderte, pulverförmige Gut die Mischkammer
21 erreicht, erfolgt eine intensive Durchmischung des Pulvers mit dem aus der Düse
22 austretenden Luftstrom und eine zusätzliche Beschleunigung in Förderrichtung.
Auf Grund der Drehung der Welle 17 erhält der Luftstrom einen Drall, der die Durchmischung
begünstigt.
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Das Fördergut wird dann über einen Auslaß 30, ein flexibles Rohr 31
und ein Füllrohr 32 in einen Ventilsack eingeblasen.
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Das Einfüll- und Meßsystem besteht aus einer sogenannten »Rover-val«-Vorrichtung,
einer Platte
34, einem Support 35, dem dehnbaren Rohr 36, dem Füllrohr
32 und einer Meßeinrichtung 44. Das Füllrohr 32 ist fest an einem Meßrahmen 37 befestigt.
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Wie den Fig. 1 und 3 zu entnehmen ist, wird der Meßrahmen 37 von dem
Support 39 mittels zweier paralleler Arme 38 unterstützt, die an der oberen und
unteren Seite des Rahmens 37 so angeordnet sind, daß dieser auf Grund der Gelenkverbindungen
40 sich in vertikaler Richtung parallel zu dem Support 39 bewegen kann. Das Einfüllrohr
32 und der Auslaß 30 sind miteinander über das flexible Rohr 31 verbunden, daß z.
B. aus Gummi bestehen kann, so daß das Rohr 31 in vernachlässigbar geringem Maße
das Meßergebnis der Meßvorrichtung beeinflußt.
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Die Platte 34 ist mit Hilfe eines Drehbolzens 42 mit dem Support
35 verbunden, der im unteren Teil des Meßrahmens37 befestigt ist, so daß sich die
Platte 34 um den Bolzen 42 drehen kann. Ein Verbindungsring 43 am oberen Ende des
Meßrahmens 37 ist bei 45 mit einer ersten Stange einer Meßeinrichtung 44 verbunden.
Zur Verbindung dienen eine Stange 46 und eine Spannvorrichtung 47. Wenn die Menge
des in den Beutel 33 eingefüllten Pulvers eine bestimmte Größe erreicht, wird durch
eine fotoelektrische Röhrenschaltanordnung 52 ein Impuls ausgelöst, worauf sich
das Rohr 36 zusammenzieht und der Beutel 33 freigegeben wird. Auf Grund der Anordnung
des Drehbolzens 42 kann sich die Platte 34 nach vorn neigen, wenn das Gewicht der
eingefüllten pulverförmigen Substanz auf die Platte 34 einwirkt. Der mit Pulver
gefüllte Beutel wird demzufolge automatisch nach vorn gelöst.
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Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind beide Enden des dehnbaren Rohres
36 mit dem Einfüllrohr 32 durch Gummibänder 48 verbunden. Ein Teil des Einfüllrohres
32, der von dem Rohr 36 überdeckt ist, ist mit einer Öffnung 49 versehen, die mit
einem Gummirohr 50 verbunden ist. Das andere Ende des Gummirohres 50 ist, wie F
i g. 1 zu entnehmen, mit einer Luftzuführleitung 23 verbunden, die mit der Druckleitung
23 in Verbindung steht. Dadurch wird Druckluft sowohl durch die Düse 22 als auch
durch die Leitung 50 geleitet, wenn das Elektromagnetventil 24 in der Stellung »offen«
steht, und somit das Rohr 36 ausgedehnt und durch den entstehenden Kraftschluß in
der Mündung des Ventilsackes festgehalten.
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Vor Durchführung eines Füll-und Meßvorganges ist es notwendig, eine
bestimmte Menge X durch Einstellung von Gewichten63 und 64 zu bestimmen.
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Wenn die Füllmenge im Ventilsack diesen vorbestimmten Betrag X erreicht,
betätigt das eine Ende der Stange 54 die fotoelektrische Röhrenschaltanordnung 52,
so daß der Bremsmotor 28 und der Motor 14 angehalten werden. Gleichzeitig wird durch
Betätigung des Elektromagnetventils 24 die Zufuhr der Druckluft gestoppt. Die Menge
des in den Beutel eingefüllten Pulvers steigt noch ein wenig weiter an und ist erst
vollständig beendet, wenn die beiden Motoren 28 und 14 ganz zum Stillstand gekommen
sind. Die tatsächlich im Beutel vorhandene Pulvermenge übersteigt somit den Betrag
X um einen kleinen Betrag Y. Durch entsprechende Korrektur der eingestellten Werte
ist es ohne weiteres möglich, diese Menge Y schon vorher zu berücksichtigen, so
daß tatsächlich die gewünschte Menge X genau abgemessen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt folgende Vorteile. Mittels
der Trennwand 9 ist der Behälter 3 in zwei Kammern 10, 11 unterteilt. Dadurch sind
Druck und Dichte des Fördergutes am Auslaß 8 der Kammer 11 stets gleichförmig und
liefern einen konstanten Förderstrom. Es ist deshalb nicht notwendig, wie bei anderen
bekannten Vorrichtungen, eine zweistufige Förderschnecke zu benutzen.
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Der aus Pulver und Luft bestehende Mischstrom wird durch das flexible
Rohr geleitet, so daß niemals das Pulver als einheitliche Masse gefördert wird.
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Auf Grund der besonderen Ausbildung und Zuordnung der Düse 22 zur
Schnecke 16 in der Mischkammer21 wird eine ausgezeichnete Mischung von Luft und
Fördermaterial erreicht, die eine große Fördergeschwindigkeit ergibt. Die Menge
der benötigten Druckluft ist sehr klein. Das gleiche gilt bezüglich der Größe des
benötigten Druckes.