DE2051162C3

DE2051162C3 - Füllvorrichtung zum Einbringen von schüttfähigem Material in Formkästen und zum mechanischen Verschließen der Füllöffnung

Info

Publication number: DE2051162C3
Application number: DE19702051162
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-19
Filing date: 1970-10-19
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2051162A1; DE2051162B2

Description

Füllvorrichtungen zum Einbringen von schütt- oder rieselfähigem Material in Formkästen, bei wel- chen die Füllöffnungen mechanisch geöffnet und geschlossen werden, sind bekannt.

Sie bestehen in ihren wesentlichen Teilen aus einem Arbeitszylinder mit verlängerter Kolbenstange, einem auf die Form aufsetzbaren Füllkopf oder Füllrohr mit seitlichem Materialzuführungsstutzen sowie einer in diesen eingesteckten Düse zur Einführung der Förderluft, Bei diesen bekannten Füllern wird die Kolbenstange des Arbeitszylinder durch den Füllkopf oder das Füllrohr hindurchgeführt und verschließt mit ihrem Ende die Füllöffnung in der Forrawand.

Derartige Füller sind gut geeignet zum Füllen kleiner Formen mit einigen Litern Inhalt, wie sie für die Herstellung von Verpackungsformteilen benötigt werden, die beispielsweise Füllöffnungen in ihren Formwandungen von 12 bis 25 mm Durchmesser aufweisen.

Große Formen zur Herstellung von Blöcken mit mehreren Kubikmetern Formraum lassen sich damit jedoch nur unter Einsatz einer großen Zahl voi Füllern bei großem Luftaufwand in kurzer Zeit tüllen. Aber auch beim Einsatz einer Vielzahl von kleinen Füllern treten Schwierigkeiten auf, die darauf beruhen, daß bei Großformteilen Abfallstücke mit eingefüllt werden müssen, deren Abmessungen von beispielsweise 20 χ 20 mm die öffnungen der üblichen Füller nicht passieren können.

Darüber hinaus entsteht die weitere Schwierigkeit, daß die im Formraum vorhandene oder eingebrachte Luft gegen den Füil-Luftstrom der zahlreichen Kleinfüller hin nicht entweichen kann, so daß es erforderlich wird, besonders zu öffnende und zu schließende Luftaustrittsöffnungen in den Formwandungen vorzugehen.

Man hat die erste Schwierigkeit bisher dadurch zu umgehen versucht, daß die bei kleinen Füllöffnungen von beispielsweise 30 mm bewährten Füller mit einem Schließ- und Öffnungskolben von beispielsweise 30 mm in ihren Dimensionen in Anpassung an die Großformen beispielsweise auf einen Kolbendurchmesser von 80 bis 100 mm gebracht wurden. Es hat sich dabei gezeigt, daß zwar bei diesen Füllern keine Verstopfungen durch größere Materialtcile mehr auftreten, daß aber das zweite Problem der Abführung der in dem Formkasten vorhandenen Luft oder der mit dem Material zugeführten Füll-Luft nicht anders gelöst werden konnte als bei den Kleinformen, nämlich durch die Anordnung gesonderter Luftabführungsöffnungen. Wird dieser Anforderung nicht Rechnung getragen, so verlangsamt sich der Füllvorgang infolge der Störung des Materialstroms durch die Gegenluft beispielsweise bei einem 3-Kubikmeter-Formkasten auf eine Zeit von 5 bis 6 Minuten gegenüber sonst 1 bis 2 Minuten, so daß man bisher auf die zusätzlichen Luftabführungsöffnungen nicht verzichten konnte.

Der Nachteil der separaten Abführungsöffnungen in den Formwandungen besteht nun darin, daß sie mittels zusätzlicher Schließ- und Öffnungsvorrichtungen versehen werden müssen und daß der austretende Luftstrom feine Teile des zugeführten Materials durch die Abführungsöffnungen und deren Siebver schlüsse mit abführt oder die letzteren verstopft.

Es wurden nun Überlegungen angestellt, wie die vorstehenden, bei der Luftabführung entstehenden Schwierigkeiten umgangen werden können. Dabei wurde gefunden, daß es möglich ist, die im Fonnraum vorhandene und/oder während des Füllvorgangs zugeführte Luft durch die Füllvorrichtung abzuführen, wenn diese eine entsprechende neuartige

Gestaltung in der Form erfährt, daß sie — ausge- über welche die austretende Luft durch öffnungen in hend vom Durchmesser der Eingangs- und Verschluß- der Trichteraußenwand abgeführt werden kann, öffnung — in» Bereich der Formwand in Richtung Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betnfft des ankommenden Materials so erweitert wird, daß die Anordnung des zur Ausführung der Auf- und _wter Einbeziehung des Verschlußkolbendurchmes- 5 Zu-Bewegung erforderlichen Arbeitszylinders oder sers eine Zufiihrungsöffnung für das Material ent- Spindeltriebs im Fülltrichter zentriert gegenüber der steht, die größer ist als die Füllöffnung in der Form- Einfüllöffnung, also praktisch im Materialstrom, sowand, und wenn Sorge getragen wird, daß der Mate- wie die Gestaltung des Übergangs zwischen Verrialzufluß unter Berücksichtigung der Fließeigen- schlußkolbenoberteil und Zylinderkolben oder Spinschaften des einzufüllenden Materials so geregelt ία del. Das Verschlußkolbenoberteil muß dabei vorteilwerden kann, daß durch die Zuleitungen weniger hafterweise so konisch gestaltet werden, daß der anMaterial zugeführt wird, als durch die Füllöfffungen, kommende Materialstrom möglichst nicht horizontal bespielsweise auch bei Freifallfüllung, abgeführt in die Breite verteilt, sondern in vertikaler Richtung wird. durch den Fülltrichterspaitring und die Füllöffnung Bei Anwendung dieses Füllverfahrens kann dann 15 geführt wird, so daß die austretende Luft im periphedie aus dem Formraum durch die Füllöffnung entge- ren Bereich der Füllöffnung entweichen kann, in welgen dem Materialstrom austretende Luft im Bereich chen sie entlang der Formkastenwand geführt wird. —·. T?:_«:.i_t_·-^— „_:_..- __L , ... _{Eine weitere} Voraussetzung für die Arbeitsweise

der Füllvorrichtung nach der Erfindung besteht

des erweiterten Einfülltrichters peripher abgeleitet werden. Gleichzeitig müssen in der Füllvorrichtung

im Bereich der zwischen der Füllöffnung und der 20 darin, daß ihr Verschlußkolben r-''.ι einem Arbeits-

Materialzuführungsleitung Vorrichtungen vorgesehen werden, mit welchen der Materialfluß in bestimmter Form gelenkt und die durch die Füllöffnung hinausdringende Luft so abgeführt werden kann, daß sie

hub betätigt werden muß, der gröüer ist als die Zylinderlänge des Führungsstücks für den Verschlußkolben.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei

den Materialstrom nicht hemmt und in nicht er- =5 spielswc.se näher beschrieben. Es zeigt

wünschttr Weise ablenkt oder beispielsweise einseitig konzentriert, da sonst unerwünschte Entmischungsvorgänge im Materialstrom und Schüttkegelbildungen im Formraum eingeleitet werden.

Aus dem gleichen Grund erhält die neuartige Füllvorrichtung vorteilhafterweise nicht — wie bisher bei Füllvorrichtungen üblich — eine seitliche, sondern eine zentrische Materialzuführung, da die seitliche

F i g. 1 in Schr.ittzeichnung eine Füllvorrichtung mit Verschlußkolben, erweitertem Fülltrichter und Luftabführungsöffnungen in der Fülltrichterwand.

F i g. 2 in Schnittzeichnung einen Fülltrichter mit Doppelwandung zur peripheren Luftabführung.

Bei dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit 1 der Deckel eines Formkastens bezeichnet. Im Deckel I ist eine Füllöffnung! vorgesehen. Auf dem Deckel 1 ist ein die Füllöffnung! um

Zuführung bei großen Füllöffnungen zu einer einseitigen Fließrichtung des Materialstroms und beispicls- 35 schließendes zylindrisches Führungsstück 3 angeordweise bei Einfüllen von Massen mit unterschiedlicher net und befestigt. Auf diesem Führungsstück 3 ist ein Partikclgröße verstärkt zu Schüttkegelbildungen und Trichter 4 angeordnet, dessen unterer und trichterförmiger Teil 5 sich vom zylindrischen Führungsstürk 3 zu einem zylindrischen Teil 6 erweitert. An 40 den Teil 6 schließt sich ein kegelstumpfförmiger Teil 7 an. dessen Querschnitt, ausgehend vom zylindrischen Teil 6, abnimmt und an dessen Spitze ein Füllstutzen 8 angeordnet ist. durch den das schüttfä

Entmischungs orgängen im Formraum führt.

Die Füllvorrichtung nach der Erfindung wird bevorzugt so ausgebildet, daß sie
a) im Bereich, der Formkastenwand aus einem zylindrischen Rohrteil besteht, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser des Verschlußkoibenstücks entspricht, dessen Längi aber unabhän-

hige Material in die Vorrichtung eingebracht wird.

gig von diesem beispielsweise nach den Bcdin- 45 Eine regelbare Ringblende 9 zwischen dem Füllstutzen 8 und dem kegelstumpfförmigen Teil 7 ermöglicht eine Dosierung des schüttfähigen Materials.

Das zylindrische Führungsstück 3 dient der reibungsarmen Führung eines Verschlußkolbens 10, der beispielsweise einen Durchmesser von 300 mm besitzt und ilessen Durcnmesser dem Durchmesser der Füllöffnung 2 entspricht. Dieser Verschlußkolben 10 ist vertikal beweglich zwischen einer unteren Stellung, in der er die Füllöffnung 2 abschließt, und einer oberen Füllstellung, die in der Fig. 1 gestrichelt dargestell! ist. wobei der Verschlußkolben mit 10 rf bezeichnet ist.

Der Weg a, den der Verschlußkolben 10 zwischen diesen beiden Stellungen zurücklegt, ist größer als

gungen, die sich aus der Konstruktion der

Formwand ergeben, gestaltet ist, und
b) ein zylindrisches Trichterten besitzi, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des

Führungsrohr für das Verschlußkolbenstück. 5c Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Durchmesser des Trichterteils so groß und die Öffnungshubstellung des Verschlußkolbens im Trichter so hoch zu wählen, daß die Ringfläche zwischen Außenwand, Verschlußkolbcnstück und Trichter- j5 wand größer als der Querschnitt der Füllöffnung, vorzugsweise aber wesentlich größer ist. Durch die Vergrößerung der Durchgangsringfläche um den ge öffneten Verschlußkolben oder dessen unteren Rand

wird es dann möglich, bei geschlossenen Formkästen 60 die Länge des zylindrischen Führungsstückes 3, so die im Formkasten enthaltene Luft entgegen dem daß der Verschlußkolben 10« bzw. seine untere Ab- Materialstrom über den Fülltrichter und in diesem schlußkantc in Füllstellung mit der Innenwand des angeordnete LuftaustriUsöffnungen abzuführen und unteren Teils 5 des Trichters 4 einen Ringspalt i bil- damit die Füllzeit wesentüch zu verkürzen. dct, dessen Querschnitt größer ist als derjenige des

Als besonders vorteilhaft hat sich für die Luftab- 65 zylindrischen Führungsstückes 3 und der Füllöffnung 2. führung die Anordnung einer gegen die Füllöffnung Der Veischlußkolben 10 besteht aus einem zylin-

hin offenen und gegen den Materialstrom hin ge- drischcn und einem darauf angeordneten kegelförmi- schlossenen Doppelwand im Fülltrichter erwiesen. gen Teil, mit dem er an einer Kobenstange 11 einer

Zylinderkolbenanordnung befestigt ist. Die Kolbenstange 11 besitzt einen kleineren Durchmesser als die Füllöffnung 2. Der Zylinder 12 der Zylinderkolbenanordnung ist an einer Traverse 13 bzw. einem Querträger befestigt, der im kcgclstumpfförmigem Teil 7 des Trichters 4 koaxial zur Vorrichtung gehalten ist. Die Achse X-X der Zylinderkolbenanordnung bildet zugleich die zentrale Achse aller beschriebenen Teile. Die Traverse 13 besitzt eine Führungsbuchse 14 für die Kolbenstange 11.

Schließlich sind im zylindrischen Teil des Trichters 4 Luftabführungsschlitze 15 vorgesehen.

Wenn der Vcrschlußkolben 10 sich in Füllstellung befindet, fällt das schüttfähige Material auf Grund seines Eigengewichtes in Richtung des Pfeiles Z¹ durch den Ringspalt, der zwischen dem Verschhißkolben 10 und der Innenwandung des unteren Teils 5 des Trichters 4 gebildet ist, hindurch und weiter durch den Führungsstutzen 3 und die Füllöffnung! in den Formkasten. Mit Hilfe der Ringblende läßt sich die durchfließende Menge regeln. Die im Formkasten enthaltene Luft entweicht in umgekehrter Richtung durch den Führungsstutzen 3. den Trichter 4 und die Luftabführungsschlitze 15.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform besitzt d<*r Trichter 4 zusätzlich eine Innenwand 16

ίο die zusammen mit der Außenwand einen ringförmigen Kanal 17 bildet, der sich mit einer Ringöffnunf 18 zur Füllöffnung 2 öffnet. In dieser Figur ist dei Verschlußkolben 10 a in Füllstellung dargestellt, wobei die Pfeile j- den Weg der entweichenden Luf und die Pfeile /' den Weg des schüttfähigen Mate rials angeben, das während des Füllvorganges nich mit der entweichenden Luft in Wechselwirkung tritt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Füllvorrichtung zum Einbringen von schüttfäftigera Material in einen Formkasten mit regel- barer Materialzufünrung und einem mittels Arbeitszylinder bewegten Verschlußkolben zum mechanischen öffnen und Verschließen der Füllöffnung in der Formkastenwand, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen auf die Form- wand auf oder in diese eingesetzten zylindrischen Verschlußkolbenführungsteil (3) mit einem in diesem passend laufenden Verschlußkolbenstück (10) sowie einem an das Führungsteil (3) anschließenden zylindrischen Trichter (5, 6) auf- weist, dessen Durchmesser sich in Richtung des ankommenden Füllguts so erweitert, daß zwischen der Trichterwand und dem Verschlußkol ben (10) in Öffnungsstellung ein Ringspalt (/) mit einer öffnungsweite entsteht, die größer ist als die Füllöffnung (2) in der Formwand.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Trichterteils (6) Luftabführungsöffnungen (IS) vorhanden sind.

3. Vorrichtung gemäß Anpruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trichterteil (S) im Bereich oberhalb des Führungsteils (3) für den Verschlußkolben (10) unter Wahrung der öffnungsweite nach -\nspruch 1 ganz oder teilweise doppelwandig ausgebildet ist, wobei die Doppelwand nach der Füllöffnung (2) hin mit einem offenen Ringspalt (18) und nach aißen hin mit Luftabführungsöffnungen (15) verseilen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Hubteilen (11, 12) für den Verschlußkolben (10) versehen ist, die einen Hub aufweisen, der größer ist als das Führungsteil (3) des Verschlußkolbens (10).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Verschlußkolben (10) versehen ist, der von einem Hubteil (11) betätigt wird, dessen Durchmesser kleiner ist als sein eigener.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Kolbendurchmesser zum Durchmesser des Hubteils (11) konisch gestaltet ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb oder außerhalb des erweiterten Trichterteils (7) ein Arbeitszylinder (12) gegenüber der Füllöffnung (2) zentriert angeordnet ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur zentrierten Befe- «igung des Arbeitszylinders (12) im Fülltrichter Querstege (13) angeordnet sind, an weichen eine Führungsbüchse (14) für die Kolbenstange (11) befestigt ist.

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