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Diese Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum
Befördern von Pulver von einer Schüttgutversorgung zu
Behältern kleinerer Größe, beispielsweise Kisten und Säcke
usw.
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Die Beförderung von Pulvern von einer Schüttgutversorgung
zu kleineren Behältern für den Vertrieb oder die Lagerung
ist wegen der Tatsache, daß die Fließeigenschaften von
Pulvern von denen von Flüssigkeiten sehr verschieden
sind, kompliziert. Beispielsweise neigen einige Pulver
zum Zusammenklumpen und fließen nur unter
Schwierigkeiten, während andere von einer sehr leichten und flockigen
Natur sind, so daß dann, wenn sie in einen Behälter
geschüttet werden, die verdrängte Luft erhebliche Mengen
mitgerissenen Pulvers mit sich trägt. Dies kann zu einer
Keuergefahr führen, falls das Pulver entflammbar ist,
oder zu finanziellem Verlust und Gesundheitsgefahren,
falls das Pulver teuer oder giftig ist.
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Das Befüllen einer großen Anzahl von Behältern mit Pulver
von einer Schüttgutversorgung muß aus praktischen Gründen
schnell und unter Bedingungen erfolgen, daß vor allem das
Entweichen von Pulver verhindert wird oder, falls dies
nicht möglich ist, wirksame Verfahren der
Pulverrückgewinnung verwendet werden. Verschiedene Maßnahmen sind
ergriffen worden, um dieses Ziel zu erreichen.
Beispielsweise umfaßt eine von diesen Maßnahmen, am Auslaßende
einer Leitung, die sich von der Schüttgutversorgung für
Pulver, das zu dem zu befüllenden Behälter befördert
wird, erstreckt, einen aufblasbaren Ring anzubringen, der
aufgeblasen werden kann und so beschaffen ist, daß er die
Mündung des Behälters fassen kann und mit dieser einen
luftdichten Verschluß bildet. Eine zweite Leitung ist
dann zwischen der äußeren Wand der Einlaßleitung und dem
aufblasbaren Ring vorgesehen, durch die sich verdrängte
Luft, die mitgerissenes Pulver enthält, auf ihrem Weg zu
einer Pulverrückgewinnungsstation bewegen kann, wo Pulver
rückgewonnen werden kann. Zur Unterstützung dieses
Prozesses unterstützt ein von einem Absauggebläse erzeugter
Luftzug die Abführung der verdrängten Luft. Um jedoch
jegliche übermäßige Druckabsenkung im Behälter zu
vermeiden, wird zugelassen, daß Luft von außerhalb des
Behälters durch eine dritte Leitung in den Behälter eintritt
und sich mit der Absaugströmung von den Behälter
verlassender Luft vermischt. Auf diese Weise ist eine
Verbesserung erzielt worden.
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Eine solcher Apparat ist in der EP-A-0 257 683 offenbart.
Der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf diesem Stand
der Technik. Selbst bei gut konstruierten vorhandenen
Maschinen besteht jedoch die Neigung, daß kleine Mengen
von Pulver entweichen. Die vorliegende Erfindung ist auf
einen verbesserten Verpackungsapparat gerichtet, der
sowohl die Nachteile vorhandener Maschinen weitestgehend
vermeidet als auch weitere Vorteile schafft.
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Daher schafft diese Erfindung einen Apparat zur Füllung
eines Faltbehälters von einer Schüttgutversorgung, min
einer Wägebasis, die eine Halterung für einen Behälter
während der Füllung des Behälters bietet, einem Füllkopf,
der so beschaffen ist, daß er mit einem oberen Teil des
zu füllenden Behälters in dichten Eingriff gebracht
werden kann, einer Pulverleitung im Füllkopf, die so
beschaffen ist, daß sie Pulver von der Schüttgutversorgung
in einen Innenraum des Behälters leiten kann, einer
Lüftungsleitung, die einen Gasströmungsweg von dem Raum zur
Atmosphäre schafft, einer Absaugleitung, wovon ein Ende
mit dem Innenraum verbunden ist und das andere Ende mit
einem Absauggebläse verbunden werden kann, und einer
Ausblasleitung, die mit einem Ende mit einer
Ausblasluftversorgung verbunden ist und deren anderes Ende so
beschaffen ist, daß sie in den Behälterinnenraum
Ausblasluft liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lüftungsleitung in einer ersten Richtung durch einen ersten Teil
eines Filters einen Gasströmungsweg zur Atmosphäre
schafft, daß die Absaugleitung in einem Gasströmungsweg
vom Innenraum zur Absaugleitung einen zweiten Teil des
Filters beinhaltet, daß beim Ausblasen das andere Ende
der Ausblasleitung Ausblasluft in die Absaugleitung
fördert, wobei dieses Gas anschließend durch den zweiten
Teil des Filters in einer zu derjenigen des abgesaugten
Gases entgegengesetzten Richtung in den Raum des
Behälters strömt und daß die Absaug- und Lüftungsleitungen
relativ zueinander so beschaffen sind, daß das Absaugen
von Gas über die Absaugleitung ein Eindringen von
umgebendem Gas über die Lüftungsleitung durch den ersten Teil
des Filters in einer zur Strömung des während des Füllens
vom Raum im Behälter ausgestoßenen Gases
entgegengesetzten Richtung bewirkt.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Zeichnungen
erläutert, jedoch nicht eingeschränkt
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht im vertikalen Schnitt einer
bevorzugten Ausführungsform des gemäß der Erfindung
hergestellten Apparates.
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Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines bei A in Fig. 1
gezeigten Teils des Apparats.
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Wie in den Zeichnungen gezeigt, enthält der Apparat ein
Entfeuchterbasisventil (1), das die Zufuhr von Pulver (2)
mittels eines Schneckenförderers (3) längs einer
Pulverleitung (4) steuert. Die Bewegung des Pulvers längs der
Pulverleitung (4) wird ferner durch ein Ventil (5)
gesteuert, wobei sich das Ende der Pulverleitung (4) nach
unten in einen Sack (25) erstreckt, der aus einem im
wesentlichen luftdichten Material wie etwa Polyethylen
hergestellt ist.
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Ein Rohr (6) liefert unter der Steuerung eines Ventils
(7) Stickstoffgas an eine Ausblasleitung (8), die
konzentrisch um die Pulverleitung (4) angeordnet ist. Das Ende
der Ausblasleitung (8) ist verschlossen. Die Wand der
Leitung ist jedoch mit Öffnungen (10) versehen, die mi
dem Innenraum einer Absaugleitung (11) in Verbindung
stehen, an welche ein Filter (13) geklemmt ist, das einen
ringförmigen ersten Teil (13a) und einen zylindrischen
zweiten Teil (13b) besitzt. Das Filter (13) enthält eine
flexible Folie, die aus Fasern oder Fäden hergestell
ist, die vorzugsweise die Entstehung von
elektrostatischer Elektrizität verhindern. Besonders gute Ergebnisse
sind bei Verwendung eines Filters erhalten worden, das
aus Fasern aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt
ist, die unter dem Handelsnamen GORE-TEX erhältlich sind.
Der Zweck des Teils 13a besteht darin, über eine
Lüftungsleitung 28 Gas aus dem Behälter zu entlüften, jedoch
gleichzeitig ein Entweichen jeglichen Pulvers zu
verhindern.
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Die Absaugleitung (11) ist über eine Rohrleitung (15) mit
einem Luftabsaugventil (16)verbunden, das zusammen mit
einem Absauggebläse (17) arbeitet. Die Rohrleitung (15)
steht außerdem über ein Steuerklappenventil (19) mit
einem Entlüftungssystem in Verbindung, das aus einer
durchlochten Sammelkammer (18) besteht.
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Die Anordnung der Leitungen (4), (8), (11) und (28)
befindet sich in einem Metallrahmen (20), der an der Basis
(21) einer Wägemaschine befestigt ist. Der Rahmen enthäl
ein Rückstellelement (21), das eine Versorgung (22) für
Kunststofflachlegeschläuche unterstützt, die während des
Betriebs der Maschine in gefüllte Säcke umgewandelt
werden. Der Rahmen trägt außerdem das Filter (13) und einen
aufblasbaren Ring (23), der aus elastischem Material,
vorzugsweise Gummi, hergestellt ist. Im Rahmen der Basis
(21) der Wägemaschine ruht ein Packfaß (24), das einen
mit Pulver gefüllten Sack (25) enthält. Die
Gesamtheiaus dem Rahmen und den Auslaßenden der Leitungen sind
teilweise in einem Anteil (26) eingeschlossen, das
günstigerweise aus irgendeinem geeigneten Baumaterial,
beispielsweise einem kunststoffbeschichteten
Holzschichtmaterial hergestellt ist. Das Gewicht des Anteils wird eher
von oben gehalten als von der Wägebasis (21) getragen,
wobei die Seite des Anteils, die der durchlochten
Sammelkainmer (18) gegenüberliegt, offen ist, so daß eine
Bedienungsperson bestimmte Operationen, die unten beschrieben
werden, vornehmen kann.
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Jeder Teil der Maschine, beispielsweise der
Schneckenförderer und verschiedene Ventile, arbeiten in einer
zeitlich abgestimmten Beziehung unter der Steuerung eines
(nicht gezeigten) Steuersystems, das für jedes Pulver,
das verpackt werden soll, programmiert werden muß. Der
Betrieb der Maschine kann bequem durch Unterteilung in
drei Phasen beschrieben werden.
Phase vor der Füllung
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Das Ansauggebläse (17) wird ausgeschaltet, ferner
befindet sich der Ring (23) anfangs in einem nicht
aufgeblasenen Zustand. Die Ventile (1), (5), (7) und (16) sind
sämtlich geschlossen. Eine Versorgung (22) für Flachlege-
Kunststoffschläuche für die Herstellung von Säcken wird
einem Träger (20) zugeführt, ferner wird ein Packfaß (24)
mit einer im voraus angebrachten Auskleidung aus
Kunststoffmaterial auf der Basis (21) unterhalb des Auslasses
der Pulverzufuhrleitung (4) angeordnet. Dann wird das
Ende des Flachlegeschlauchs von der Halterung (20) nach
unten gezogen und zugebunden, um Dichtigkeit zu erzielen.
Das verschlossene Ende des Schlauchs wird dann weiter
nach unten gezogen, bis es auf dem Boden des Packfasses
(24) aufliegt. Dann wird das Ansauggebläse (17)
eingeschaltet, ferner wird das Ventil (1) geöffnet. Nun fließt
Pulver vom Entfeuchterbasisventil (1) zum
Schneckenförderer (3) und bildet eine gedrosselte Versorgung.
Anschließend wird der Ring (23) aufgeblasen, bis er mit der
Innenwand des Flachlegeschlauchs, der nun durch die
Befestigungsoperation in einen Sack umgeformt worden ist, in
Eingriff ist und eine Dichtung bildet. Dann wird das
Ventil (16) geöffnet, wobei wegen der Tatsache, daß das
Ansauggebläse bereits arbeitet, über die Leitung (11)
Luft aus dem Sack gesaugt wird, so daß die Wände des
Sacks zusammenfallen und etwas Luft in die
Anwärtsfließleitung eintritt und über den Filterteil (13A) nach unten
strömt. Dann wird das Ventil (16) geschlossen, während
das Ventil (7) geöffnet wird, damit Stickstoff unter
Druck von einer (nicht gezeigten) Versorgung vom Rohr (6)
in die Leitung (8) eintreten kann. Da das Ende der
Leitung (8) verschlossen ist, bewegt sich das Gas durch die
Öffnungen (10) und dann durch die vertikale poröse Wand
des Filters (13), Teil (13b) (in einer Richtung, die der
Richtung entgegengesetzt ist, in der das Gas während des
Ansaugens durch den Filterteil (13b) strömt) in den Raum
(27) zwischen dem Ring, der bereits aufgeblasen worden
ist, und den Leitungen, um den Behälter (25) aufzublasen
und zu füllen.
Füllphase
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Anschließend wird der Startknopf der
Anlaufsteuerschaltung in der (nicht gezeigten) Wägemaschine betätigt, um
mit der Fülloperation zu beginnen. Das Wägesystem wird in
die Nettowägebetriebsart versetzt, woraufhin das
Pulverzufuhrventil (5) geöffnet wird. Dies hat die Wirkung, daß
der Schneckenförderer (3) gestartet wird, der Pulver mit
einer Rate liefert, die durch eine Einstellung am
Steuersystem festgelegt wird. Da die Wände des Behälters aus
einem undurchlässigen Kunststoffmaterial hergestellt
sind, bewegt sich verdrängtes Gas durch den Filterteil
(13a), wobei während dieses Prozesses jegliches Pulver,
das von der Gasströmung eingefangen wird, durch die
Filterungswirkung des Elements zurückgehalten wird. Das
gefilterte Gas bewegt sich durch den Raum (28) zwischen
der Halterung (20) und den Leitungen weiter nach oben und
strömt schließlich in das Anteil (26) aus. Nach einer
Periode wird der Förderer verlangsamt, bis die Versorgung
mit Pulver allmählich beendet ist. Schließlich wird ein
Unterbrecher betätigt, der den Schneckenförderer anhält,
wenn das erforderliche Pulvergewicht zum Sack (25)
geliefert worden ist. Das Zufuhrventil (5) wird dann
geschlossen, wodurch das Zufuhrsystem von der restlichen Maschine
getrennt wird.
Endphase
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Anschließend wird aus dem Ring Gas entlassen, indem ein
Schalter am Steuersystem betätigt wird, anschließend wird
das Ventil (16) geöffnet. Im Ergebnis wird der Inhalt des
Sacks (25) aufgrund der Strömung der Luft durch die
Ansaugleitung (11) nach oben und nach innen durch den
Filterteil (13b) einem Unterdruck unterworfen. Dadurch fällt
die Wand des Sacks zusammen. Dann wird der Hals des Sacks
an zwei übereinander befindlichen Positionen (29) und
(30) über der Oberfläche (31) des Pulvers verschlossen.
Anschließend wird das den gefüllten Sack enthaltenden
Packfaß (24) von der Basis (21) entfernt, außerdem wird
ein neues Packfaß an dieser Position angeordnet. Das Ende
des Flachlegeschlauchs (22), das bei (29) verschlossen
ist, wird anschließend nach unten gezogen und auf den
Boden des Ersatz-Packfasses angeordnet, um die
Wiederholung des Operationszyklus zu ermöglichen.
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Während der verschiedenen Stufen des Betriebs der
Maschine und insbesondere dann, wenn eine Bedienungsperson die
Packfässer handhabt und die Säcke festbindet, wird durch
das Ansauggebläse (17) durch die durchlochte Sammelkammer
(18) ein Luftzug erzeugt. Als Folge davon wird jegliches
Pulver, das unabsichtlich aus der Maschine entwichen sein
könnte, schnell und wirksam beseitigt.
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Die Maschine kann auf verschiedene Arten abgewandelt
werden. Beispielsweise kann jedes beliebige herkömmliche
Zufuhrsystem verwendet werden, um den Schneckenförderer
(3) zu ersetzen. Der letztere wird jedoch wegen der
Genauigkeit bevorzugt, mit der er das Pulver liefern kann.
Falls das Pulver nicht brennbar ist, kann als Ansauggas
Luft verwendet werden, ferner kann das Verschließen der
Säcke anstelle der Bänder durch Heißsiegeln erfolgen. Die
Maschine kann auch zum Befüllen einzelner Säcke verwendet
werden, wobei in diesem Fall Lagerungsvorrichtungen für
einen kontinuierlichen Flachlegeschlauch ebenfalls
weggelassen werden können.