DE855677C

DE855677C - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttaetigen Packen von Schuettgut in Transportbehaelter, z. B. Papiersaecke

Info

Publication number: DE855677C
Application number: DES18884D
Authority: DE
Inventors: Nikolai Dipl-Ing Ahlmann
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1943-09-07
Filing date: 1943-09-07
Publication date: 1952-11-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Packen von Schüttgut in Transportbehälter, z. B. Papiersäcke Für den Abtransport von schüttfähigem Niassengut, z. 13. Zement, vom Ort der Herstellung oder der Lagerung pflegt das Gut in Säcke oder sonstige Transporthehälter gepackt zu werden, wobei das einem Füllbehälter aus dem Vorrat zugeführte Gut durch am Füllbehälter angeordnete Füllschnäbel zum portionsweisen Einfließen in die Säcke od. dgl., welche an die Füllschnäbel angesetzt werden, gebracht wird. Dabei kanti Leerzeit, in welcher bei einem Packbetriel) keine den Packvorgang fördernde Leistung zustande kommt, dadurch vermieden werden, daß man die Füllschnäbel so an einer Bedienungsperson vorbeiwandern läßt, daß nach jedesmal igem Aufstecken eines leeren Sackes auf einen Füllschnabel die Füllung des Sackes mit der vorgeschriebenen Gutportion während eines Füllschnabelrundlaufs erfolgt, so daß der Füllschnabel gerade in dem Augenblick wieder bei der Bedienungsperson anlangt, wo der Sack nach beendigter Füllung vom Füllschnabel abgeworfen worden ist. Um die Arbeitskraft der Bedienungsperson voll auszunutzen, können so viele Füllschnäl>el im Kreis um den'Füllbehälter herum angeordnet sein, als ~ die Bedienungsperson Sackaufsteckoperationen bei einem Behälterumlauf auszuführen vermag.
Vorliegende Erfindung bezweckt die Erzielung zuverlässiger und rascher Sackfüllung bei weit- gehender Unabhängigkeit von der besonderen Beschaffenheit des zu verpackenden schüttfähigen Gutes, so daß auch Materialien verpackt werden können, die durch Lufteinlagerung nicht oder nicht hequem in fließfähigem Zustand versetzt werden können. Die Erfindungszwecke werden dadurch erreicht, daß das dem langsam um eine Hochachse rotierenden, mit Füllschnäbeln ausgerüsteten Füllbehälter aus einem Gutvorrat zugeführte Gut vermittels eines im Füllbehälter vorgesehenen Schleuderwerks in kreisende Gleitbewegung auf der Ringwandung des Füllbehälters versetzt und in die Höhenlage der vorzugsweise tangential angesetzten Füllschnäbel gebracht und durch diese ausgeschleudert wird.
Die dem Gut durch das Rührwerk erteilte, schnell kreisende Bewegung überträgt auf das Gut eine zentrifugale Beschleunigung, die dem Abfluß durch die Füllschnähel zustatten kommt, wobei gleichzeitig die dem Gut daneben erteilte Tendenz, sich in Verbindung mit der kreisenden Bewegung an der Füllbehälterwand axial zu verschieben, für eine leicht zu überwachende Stauung des Gutes nutzbar gemacht werden kann, welche eine zuverlässige Beherrschung der Beschickung des Füllbehälters mit frischem Gut aus dem Vorrat ermegíicht, von der die dauernde Aufrechterhaltung eines geordneten Betriebes abhängt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die nachstehend angegebene Beschreibung einer Aus führungsform einer erfindungsgemäßen Packmaschine im Anschluß an die Zeichnungsfiguren; es zeigt darin Fig. 1 einen Schnitt durch die senkrechte Welle der Packmaschine, Fig. 2 einen Querschnitt der'Packmaschine nach der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit der Fig. I, und zwar das druckempfindliche Organ der Packmaschine, und Fig. 4 ebenfalls in vergrößertem Maßstab eine andere Einzelheit, die Wiegevorrichtung der Packmaschine, die zur leichteren Übersichtlichkeit in Fig. I weggelassen ist.
In den Figuren stellt I den für das Ausführungsbeispiel als konisch angenommenen Füllbehälter dar, der sich in Lagern 2 und 3 um eine senkrechte Welle dreht. Das Lager 2 ist ein Radialdrucklager, wogegen 3 ein kombiniertes Axial- und Radialdrucklager ist. Das Lager 2 ist in einem Gestell 4 aufgehängt, das in dem Raum, worin die Maschine aufgestellt ist, an der Decke befestigt ist. Das Lager 3 wird von einer zylindrischen, hohlen Säule 6 getragen, die auf dem Fußboden 7 des Lokals ruht. Der Behälter kann in Drehbewegung um seine Achse versetzt werden, indem derselbe mit einem Zahnkranz 8 versehen ist, in welchen eine von einem nicht gezeigten Motor angetriebene Schnecke g eingreift.
Im Innern der früher genannten hohlen Säule 6 kann sich eine Hebeschnecke 10 drehen, wodurch sie das pulverförmige Gut, das durch ein Rohr II dem unteren Ende des Behälters zugeführt wird, in den Boden des Behälters I hinaufschraubt. Das Gewinde der Schnecke IO ist an der Welle 14 befestigt, deren Achse mit der Achse des Behälters I zusammenfällt. Die Welle 14 ruht in Lagern I6 und I7, wovon das obere I6 ein Radialdrucklager ist, wogegen das untere I7 ein kombiniertes Axial-und Radialdrucklager ist, das am Boden der hohlen Säule 6 auf dem Fußboden 7 montiert ist. Das Lager I6 wird, wie das Lager 2, vom Gestell 4 getragen, indem es innen in demselhen angebracht ist.
Die Welle wird durch einen Motor 18 in Umlauf gehalten, der mit dazugehörigem Getriebe 19 welches die Drehzahl des Motors herabsetzt, auf dem Fußboden in dem Lokal oberhalb) desjenigen angebracht ist, worin die Packmaschine installiert ist.
Außer daß der Motor IS die Aufgabeschnecke 10 antreibt, wird derselbe zugleich als Antriebsmaschine für ein Schleuderwerk benutzt, welches das pulverförmige Gut vom Boden des Behälters 1 bis zur Oberkante desselben emporheht, wo die Füllschnäbel 3íO im Kreise angeordnet sind. Die obere Behälteröffnung wird durch einen Deckel 15 verschlossen, der im übrigen als Stütze für die Wiegevorrichtung dient, von welchen eine nur in Fig. 4 gezeigt ist. Auch die Lager 2 und 16 sind auf dem genannten Deckel montiert.
Das Schleuderwerk gestellt aus einer Anzahl parallel zueinander in geringem Abstand von der Behälterwand I angebrachten linealförmigen Platten I2, die mit Ringen und Armen als Zwischenglieder mit der Welle 14 verbunden sind. Der Verschlußdeckel 15 des Behälters ermöglicht die Bildung eines Gutringes oder Wulstes, zu welchem Zweck auch ein Stauring vorgesehen sein könnte.
Bei Materialbewegung von oben nach unten müßte der Stauring oder sein Äquivalent unten angebracht sein.
Die dem Füllbehälter in der Zeiteinheit zugeführte Gutmenge wird der durch die von Rohrstutzen gebildeten Füllschnäl)el ahgeführten Gut menge so angepaßt, daß sich zu jeder Zeit im Bereich der Oeffnungen, die in die Auslaufstutzen führen, ein von Gut gebildeter gestauter Ring befindet. Zur Regelung der Stärke dieses Gutringes ist an einer Stelle des Umkreises irgendein druckempfindliches Organ 20 angebracht, dessen Ausschläge mit der Stärke des in Ringform gestauten Gutes wechseln, und die durch Hebelübersetzungen od. dgl. einen Kontaktarm beeinflussen, der elektrische Steuerströme zur Aufgabevorrichtung der Packmaschine schließt, wenn die gestaute Gutmenge außerhalb der festgesetzten Grenzen kommt.
Das druckempfindliche Organ ist in vergrößertem Maßstab aus Fig. 3 ersichtlich. Die Wand des Behälters I ist in dem dem Deckel 15 zunächst liegenden Teil (s. Fig. I) zylindrisch, während der übrige Teil des Behälters konisch ist. In dem zylindrischen Wandteil ist eine kreisrunde Aussparung vorgesehen, worin ein Ring 21 angebracht ist. Zwischen dem Ring 21 und einem anderen Ring 22 ist eine Membran 23 eingespannt, welche das druckempfindliche Organ i)ildet, das auf die ringfçirmige Materialstauung anspricht. Die Membran ist über eine Stange 24 mit einem Hebel 25 drehbar verbunden. Dieser Hebel kann um einen Zepfen kippen, der am Ende eines Armes 26 angebracht ist, welcher Arm mit dem Ring 22 starr verbunden ist. Das freie Ende der Stange 25 kann sich zwischen zwei durch die Stellschrauhen 27 und 28 bestimmten Außenstellungen l>ewegen. Wenn die Stärke des Stauringes ihren Höchstwert erreicht, wird zwischen dem Arm 25 und der Stellschraul)e 27 ein Kontakt geschlossen, wodurch ein elektrischer Stromkreis hergestellt wird, welcher vom Behälter I über die Ringe 21 und 22, die Arme 26 und 25, die Steilschraube a/ und ein Kabel 29 zum Geschwindigkeitsregler des Nlotors führt, der die Aufgabevorrichtung für pulverförmiges Gut zur Packmaschine antreil)t. Die Schließung dieses Steuerstroms hat zur Folge, daß die Drehzahl des Motors ermäßigt wird, so daß je Zeiteinheit weniger Gut durch das Rohr 11 der Aufgabeschnecke 10 zugeführt wird.
Wenn umgekehrt der Stauring zu dünn wird, dann schließt sich ein Kontakt zwischen dem trm 25 untl der Stellschraube 28, wodurch eine zweite Leitung des Kabels 29 stromführend wird, was zur Folge hat, daß der Motor der Aufgabevorrichtung schnelle als vorhin läuft, so daß die richtige Stärke des Stauringes wieder hergestellt wird. Das druckempfindliche Organ wird durch einen Deckel 49 geschützt. Die Kontakte hätten auch als Quecksilberkontaktrohre ausgebildet werden können.
Zufolge der unveränderlich gehaltenen Stärke des Stauringes wird ein gleichmäßiger Gutstrom durch die Füllschnäbel 30 am oberen Ende des Behälters 1 fließen. Jeder Füllschnabel besteht, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, aus zwei in Verlängerung voneinander liegenden, rohrförmigen Teilen 3I und 32, von welchen der erstere in fester Verbindung mit der Behälterwand 1 steht, wogengen der letztere auf an sich bekannte Weise in einer Wiegevorrichtunh aufgehängt ist, die in Anbetracht dessen, daß sie an und für sich bekannt ist, nur ganz kurz beschrieben werden soll.
Der leichteren Übersichtlichkeit halber ist die genannte Wiegevorrichtung in Fig. 1 weggelassen und in vergrößertem Nlaßstab iii einer besonderen Figur, und zwar in der soeben erwähnten Fig. 4, gezeigt. In Fig. 2 ist durch die Linie B-B angedeutet, in welcher Richtung die Wiegevorrichtung in Fig. 4 betrachtet ist.
Der äußere Teil 32 jedes Füllschnabels liegt mittels einer Flanschverbindung 33, die dem äußeren Teil 32 gestattet, sich vertikal zu verschieben, gegen den inneren Teil 31 an. Eine solche vertikale Verschiebung kommt vor, wenn die Verpackung das vorgeschriebene Gewicht erreicht hat, indem eine senkrechte Stange 34, die einen Teil des Wiegesystems selbst ausmacht, dann an der Bewiegung teiliiimmt und ein Überkippen des Balkens 35 des Wiegesystems bewirkt, indem das an diesem hängende Gewicht 36 hochgehoben wird. Diese Bewegung bewirkt zugleich, daß ein schieber 38 unter Beeinflussung einer Feder in den inneren Teil 3t des Füllschnabels 30 gleitet und ein weiteres Zuströmen von Gut unterbindet.
Nach Verlauf eines für die Füllung des Sackes mit der vorgeschriebenen Gewichtsmenge hinreichend langen Zeitraumes gleitet eine Leitrolle 39 im Wiege system über eine feststehende, nicht gezeigteLeitschiene hinweg und wird von dieser hochgehoben, was einesteils zur Folge hat, daß ein Fuß n1, der die Verpackung gegen den äußeren Teil 32 des Füllschnahels festgeklemmt hält, sich hebt, und anderenteils zur Folge hat, daß der Teil 32 um seinen Mittelpunkt kippt, wodurch die gefüllte Verpackung unter Einfluß der Schwere vom Füllschnabel abgleitet. Der Teil 32 ist derart ausbalanciert oder federbelastet, daß er sofort nach erfolgter Freimachung der Verpackung in die Stellung zurückfällt, worin er in Fig. 4 gezeigt ist, und sodann für das Aufschieben eines neuen Verpackungsbehälters bereit ist. Unmittelbar nach dem Aufschieben eines neuen Sackes od. dgl. hört der Druck der Leitschiene gegen die Rolle 39 auf, so daß der Fuß 41 gegen die neue Verpackung gedrückt wird und diese an dem Füllschnabel festhält.
Gleichzeitig drückt eine andere, nicht gezeigte und bisher nicht erwähnte Leitschiene eine Rolle 40 nach unten, was zur Folge hat, daß der Schieber 38 geöffnet wird und daß das Gut aufs neue durch den Füllschnabel strömen kann. Dieser Zustand bleibt bestellen, bis der Sack das vorgeschriebene Gewicht erreicht hat.
In Fig. I ist über das bisher erwähnte hinaus eine Anordnung gezeigt, die eine Kühlung der Außenwand des Behälters I ermöglicht. Eine solche Maßnahme kann z. B. beim Verpacken von Zement erwünscht sein, der unmittelbar von der Zementmühle kommt und dann leicht 100 bis 200° warm sein kann.
Die Anordnung gestellt aus einem ringförmigen Rohr, das den konischen Behälter I oben umschließt und an der Innenseite mit kleinen Löchern versehen ist, durch welche Wasser gegen die Außenseite des Behälters gespritzt wird. Das Wasser wird dem ringförmigen Rohr durch das Rohr 43 zugeführt, und die Menge des zugeführten Wassers kann durch ein Ventil 44 geregelt werden. Das aufgespritzte Wasser rieselt an der Außenseite des Behälters entlang und wird an dessen Fuß von einer ringförmigen Rinne 45 aufgefangen, von wo aus das Wasser durch Rohre 46 in eine feststehende Rinne 47 herabströmt.
Das gebrauchte Kühlwasser verläßt die letztgenannte Rinne durch ein Ablaufrohr 48. Falls ein Erwärmen des Gutes vor dem Packen bezweckt sein sollte, ist dies natürlich auch möglich, indem man durch das Rohr 43 statt des kalten Wassers heißes Wasser oder eine andere warme Flüssigkeit leitet.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Verfahren zur Füllung von Packbehältern, vorzugsweise Papiersäcken, die an langsam umlaufenden Füllschnäheln eines Füllbehälters für shüttfähiges Gut sitzen, dadurch gekenn- zeichnet, daß das dem Füllbehälter zugeführte Gut vermittels eines Schleuderwerks in kreisender Gleitbewegung entlang der Ringwandung des Füllbehälters in die Höhenlage der Füllschnäbel gebracht und zentrifugal zum Austritt veranlaßt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch kennzeichnet, daß die Gutmenge, die je Ziteinheit dem umlaufenden Behälter zugeführt wird, der in demselben Zeitraum aus sämtlichen Füllschnäbeln herausströmenden Gutmenge dr art angepaßt wird, daß sich im Bereich der Auslauföffnungen des Behälters zu den Füllschnäbeln dauernd ein gestauter Ring aus Gut befindet, der eine regelmäßige und unter stetigem Druck stattfindende Ausströmung des Materials verbürgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die richtige Stärke des durch Materialstauung gebildeten Gutringes mit Hilfe eines in oder an der Behälterwand in dem Bereich, wo der Ring gebildet wird, eingesetzten druckempfindlichen Organs aufrechterhalten wird, welches Organ Steuerimpulse an die Aufgabevorrichtung für den Gutstrom abgibt, so daß dieser vergrößert wird, falls die Stärke des Stauringes unter eine gewisse Grenze fällt und vermindert wird, falls die Stärke einen festgesetzten Höchstwert überschreitet.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des umlaufenden Behälters derart nach der dem Behälter zugeführten Gutmenge abgepaßt wird, daß jeder Füllschnabel im Laufe von kaum einer Umdrehung des Behälters eine genügende Menge Gut abgeben kann, um mit einer angemessenen Nilenge die auf dem Stutzen angebrachte Verpackung zu füllen.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Gut vor dem Packen abgekühlt oder erwärmt wird, während es gleichzeitig längs der Innenseite des umlaufenden Behälters gleitet, dessen Außenseite solchenfalls künstlich gekühlt oder erwärmt wird.
6. Selbsttätige Packvorrichtung für schüttfähiges Gut mit aus einem Gutspeicher zu beschickendem, um eine Hochachse drehbarem Füllbehälter, welcher mehrere Füllschnäbel zum .Ansetzen von Säcken od. dgl. Verpackungsbehältern aufweist, für welche Absperrvorrichtungen zur überwachten Unterbrechung des Gutdurchflusses durch die Füllschnäbel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllbehälter in seinem Innern mit einem Schleuderwerk mit Kraftantrieb ausgerüstet ist, welches gestattet, das dem Füllbehälter zugeführte Gut so schnell in Umdrehung zu versetzen, daß es unter dem Einfluß der Schleuderkraft in kreisender Gleitbewegung entlang der Behälterwand in die Höhenlage der vorzugsweise tangential angeordneten Füllschnäbel gebracht und aus diesen herausgeschleudert wird.
7. Packvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Füllbehälter die Form eines umgekehrten Kegelstumpfs hat, an dessen unterem Ende das Gut zugeführt wird, während die Auslaufstutzen sich am oberen Ende befinden.
8. Packvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein Einwärtsbiegen der Behälterwand, einen Abschluß derselben in der Form einer Endfläche oder durch Anbringung eines Stauringes od. dgl. im Inneren des Behälters, unmittelbar oberhalb oder unterhalb der Auslaufstutzen, je nachdem das Gut an der Behälterwand hinauf- oder herabgleitet.
9. Packvorrichtung gemäß Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stelle in oder an dem Gürtel der Behälterwand, wo das Gut am Stauring od. dgl. gestaut wird, eine Membran oder ein sonstiges durckempfindliches Organ vorhanden ist, deren mit der Stärke des gestauten Gutes wechselnde Ausschläge durch Hebelübersetzung od. dgl. einen Kontaktarm oder ein Kontaktquecksilberrohr beeinflußt, das elektrische Steuerströme an die Aufgabevorrichtung der Packvorrichtung anschaltet, wenn die gestaute Gutmenge außerhalb festgesetzter Grenzen kommt.