WO2013045559A2

WO2013045559A2 - Portioning device and filling device

Info

Publication number: WO2013045559A2
Application number: PCT/EP2012/069101
Authority: WO
Inventors: Jakob STRÄHUBER
Original assignee: Mann+Hummel Gmbh
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-04-04
Also published as: WO2013045559A3; DE112012004014A5

Abstract

A portioning device (10) for pulverulent solids (6) comprises a baseplate (1), which is provided with a dispensing opening (2), and a portion plate (3), which is provided with a portion opening (4), which plates are mounted so as to lie on top of one another and to be displaceable relative to one another in such a way that, in a filling position, the portion opening (4) encloses a portion volume (17) with a closed section (1A) of the baseplate (1), and, in a dispensing position, the portion opening (4) and the dispensing opening (2) are arranged at least partially one above the other.

Description

Beschreibung description

Portioniervorrichtung und Füllvorrichtung Portioning device and filling device

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Portioniervorrichtung zum Bereitstellen von vorgegebenen Pulver- oder Staubmengen, und insbesondere auf eine Füllvorrichtung zum Befüllen von Behältern mit Staubzusammensetzungen. The present invention relates to a portioning device for providing predetermined amounts of powder or dust, and more particularly to a filling device for filling containers with dust compositions.

Stand der Technik State of the art

Um Filtermedien oder Filtereinrichtungen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit zu über- prüfen, werden in Prüfzentren standardisierte Durchströmverhältnisse bereitgestellt. Um beispielsweise eine Staubspeicherkapazität oder einen Abscheidegrad sowie Druckverluste beim Durchströmen durch Filter zu bestimmen, werden standardisierte Staubzusammensetzungen und Fluide verwendet. Ein geeignetes Rohfluid, welches mit einer Standardstaub- oder Partikelverteilung belegt ist, wird beispielsweise durch Dispergie- ren von Standardstäuben, beispielsweise nach ISO oder anderen Standards in Luft hergestellt. Das entsprechende Aerosol mit vorgegebenen Partikelkonzentrationen wird dann in Filterprüfstandsystemen eingesetzt. Dabei werden dann die entsprechenden Filterparameter bestimmt. Um das Rohfluid bzw. Rohgas, also mit Staubpartikeln belegte Luft, herzustellen, sind in der Vergangenheit Rotationsbürstengeneratoren eingesetzt worden. Dabei wird ein Zylinder mit Staub gefüllt und anschließend mit Hilfe von rotierenden Bürsten die Staubsäule abgetragen und in einen Luftstrom geleitet. Dabei ist es wünschenswert, den Behälter mit Standardstaubpartikeln möglichst gleichmäßig und vor allem reprodu- zierbar zu befüllen. Eine Möglichkeit besteht darin, beispielsweise nach Vorgaben der Bürstengeneratorhersteller den Staubkolben bzw. den zylinderförmigen Behälter mit Staub von Hand zu stopfen. Dies erfolgt beispielsweise, indem der Bediener eine abgeschätzte Menge von Teststaub mit einem Laborlöffel in den Staubkolben gibt. Anschließend wird der eingelegte Staub verdichtet, beispielsweise durch Einschieben von Stempeln und Stampfen oder Rütteln des mit Staub gefüllten Kolbens. Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt, bis der Kolben vollständig gefüllt ist. In order to check the performance of filter media or filter devices, standardized flow conditions are provided in test centers. For example, to determine a dust holding capacity or degree and pressure drops as it flows through filters, standardized dust compositions and fluids are used. A suitable crude fluid, which is coated with a standard dust or particle distribution, is prepared, for example, by dispersing standard dusts, for example according to ISO or other standards in air. The corresponding aerosol with predetermined particle concentrations is then used in filter test rig systems. The corresponding filter parameters are then determined. In order to produce the crude fluid or raw gas, ie air coated with dust particles, rotary brush generators have been used in the past. A cylinder is filled with dust and then with the help of rotating brushes the dust column is removed and directed into an air stream. It is desirable to fill the container with standard dust particles as uniformly as possible and above all reproducibly. One possibility is, for example, according to specifications of the brush generator manufacturer to stuff the dust flask or the cylindrical container with dust by hand. This is done, for example, by giving the operator an estimated amount of test dust with a laboratory spoon in the dust flask. Subsequently, the dust is compacted, for example by inserting punches and stamping or shaking the dust-filled piston. This process is repeated several times until the piston is completely filled.

Während einer Messung wird entsprechendes Rohfluid benötigt, und die„Staubsäule" wird mit dem Bürstengenerator in einen Luftstrom überführt. Dabei wird der sich erge- bende Staubzylinder mit einem vorgegeben Vorschub, also einer Geschwindigkeit, rotierenden Bürsten zugeführt. Schwankungen in der„Staubsäule" machen sich durch Schwankungen der Staubkonzentration im Volumenstrom des sich ergebenden Roh- fluids für Filtermessungen bemerkbar. Nachteilig ist bei der manuellen Befüllung, dass insbesondere Einflüsse verschiedener Bediener, beispielsweise unterschiedlich verwendete Staubmengen auf dem Laborlöffel, verschiedene Absenkgeschwindigkeiten eines Stopfstempels oder Rütteldynamiken reproduzierbare Ergebnisse erschweren. Um Qualitätskontrollen an Filtereinrichtungen oder Filtermaterialien vornehmen zu können sind jedoch genau solche standardisierten Bedingungen erforderlich. During a measurement, corresponding raw fluid is required, and the "dust column" is transferred with the brush generator into an air stream. bende dust cylinder with a given feed, so a speed supplied to rotating brushes. Fluctuations in the "dust column" are manifested by fluctuations in the dust concentration in the volume flow of the resulting raw fluid for filter measurements. <br/><br/> A disadvantage of manual filling is that different influences of different operators, for example different amounts of dust used on the laboratory spoon, different lowering speeds of a stuffing die or Rigid dynamics make reproducible results difficult, but in order to be able to carry out quality controls on filter devices or filter materials, precisely such standardized conditions are required.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Portionieren und/oder Befüllen von Behältern insbesondere mit Staubzusammensetzungen zu schaffen. It is therefore an object of the present invention to provide a device for portioning and / or filling of containers, in particular with dust compositions.

Demgemäß wird eine Portioniervorrichtung für pulverförmige Feststoffe mit einer eine Ausgabeöffnung aufweisenden Bodenplatte und einer eine Portionsöffnung aufweisenden Portionsplatte vorgeschlagen. Die Bodenplatte und die Portionsplatte sind aufeinander liegend und derart relativ zueinander verschiebbar gelagert, dass in einer Befüllungsposition die Portionsöffnung mit einem geschlossenen Abschnitt der Bodenplatte ein Portionsvolumen umschließt und in einer Ausgabeposition die Portionsöffnung und die Ausgabeöffnung zumindest teilweise übereinander angeordnet sind. Accordingly, a portioning device for pulverulent solids with a base plate having a discharge opening and a portioning plate having a portion opening is proposed. The bottom plate and the portion plate are superimposed and mounted so displaceable relative to one another that in a filling position, the portion opening encloses a portion volume with a closed portion of the bottom plate and in a dispensing position, the portion opening and the dispensing opening are at least partially arranged one above the other.

Unter pul verförmigen Feststoffen werden insbesondere verstanden: Stäube, Staubzu- sammensetzungen, Schüttgut, kohäsives Schüttgut oder pastöse Materialien und dergleichen, welche unter Einfluss der Schwerkraft im Wesentlichen nach unten sinken, rieseln oder fallen. Als pulverförmiger Feststoff werden insbesondere Feinstaub, Feinstaubpulver oder Staub, körnige Stoffe oder zerkleinerte Feststoffe verstanden. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Portionieren von Standardstaubvolumina oder Mengen. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Portioniervorrichtung ist es möglich, reproduzierbar und ohne subjektive Einflüsse von Bedienpersonen Staubmengen, beispielsweise zum Befüllen von zylinderförmigen Behältern, die in Rotationsbürstengeneratoren zum Dispergieren von Staub in gasförmige Medien eingesetzt werden, bereitzustellen. Vorzugsweise sind die Bodenplatte und/oder die Portionsplatte als Quader mit einem Loch ausgebildete. Beispielsweise lassen sich Bodenplatte und Portionsplatte aus Metall oder auch anderen geeigneten Materialien fertigen. Das Loch kann in der Art eines Sackloches zylinderförmig, jedoch auch mit geneigten Seitenwänden ausgeführt sein. Der Querschnitt ist vorzugsweise kreisförmig, kann jedoch auch als Langloch ausgeführt sein. Powdered solids are understood as meaning, in particular, dusts, dust compositions, bulk material, cohesive bulk material or pasty materials and the like, which essentially sink, trickle or fall under the influence of gravity. As a powdery solid particulate matter, particulate powder or dust, granular substances or crushed solids are understood in particular. The device is particularly suitable for portioning standard dust volumes or quantities. With the aid of the proposed portioning device, it is possible to reproducibly and without subjective influences of operators provide dust quantities, for example for filling cylindrical containers, which are used in rotary brush generators for dispersing dust in gaseous media. Preferably, the bottom plate and / or the portion plate are formed as a cuboid with a hole. For example, bottom plate and portion plate can be made of metal or other suitable materials. The hole may be cylindrical in the manner of a blind hole, but also with inclined side walls. The cross section is preferably circular, but may also be designed as a slot.

In Ausführungsformen der Portioniervorrichtung sind die Bodenplatte und die Portions- platte in einer Verschieberichtung mit Hilfe von Führungsmitteln geführt. Als Verschiebeeinrichtung und Führungsmittel lassen sich beispielsweise Pneumatikkolben, Schneckengetriebe oder andere Bewegungseinrichtungen oder Vortriebe einsetzen. Als Führungsmittel kommen insbesondere Schienen oder andere bekannte Mittel in Frage. Dabei ist eine Führung oder Bewegung insbesondere ausschließlich in einer Dimension oder Bewegungsrichtung denkbar. In embodiments of the portioning device, the bottom plate and the portion plate are guided in a displacement direction by means of guide means. As a displacement device and guide means can be used, for example, pneumatic piston, worm gear or other moving devices or drives. As a guide, in particular rails or other known means come into question. In this case, a guide or movement in particular only in one dimension or direction of movement is conceivable.

Bei Ausführungsformen der Portioniervorrichtung umfasst dieselbe ferner einen Lagerbehälter für den pulverförmigen Feststoff, wie beispielsweise Feinstaub oder Staubzusammensetzungen, mit einer zu der Portionsplatte weisenden Öffnung. Die Öffnung ist entweder von einem geschlossenen Abschnitt der Portionsplatte verschlossen oder gibt den pulverförmigen Feststoff in die Portionsöffnung frei. Ein Abstand zwischen der La- gerbehälteröffnung und der Portionsplatte ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass der pulverförmige Feststoff nur dann aus dem Lagerbehälter, insbesondere nach unten, rieselt oder fällt, wenn die Portionsöffnung darunter angeordnet ist. In embodiments of the portioning device, it further comprises a storage container for the powdery solid, such as particulate matter or dust compositions, with an opening facing the portioning plate. The opening is either closed by a closed portion of the portion plate or releases the powdery solid into the portion opening. A distance between the storage container opening and the portion plate is preferably designed such that the powdery solid trickles or falls from the storage container, in particular downwards, when the portion opening is arranged underneath.

Vorzugsweise hat der Lagerbehälter eine Zwischenwand, welche mit einer unteren Kante in Richtung zu der Portionsplatte weist. Durch die Zwischenwand werden zwei Abschnitte in dem Lagerbehälter gehalten. Die Zwischenwand verbessert einen Einrieseloder Einfüllvorgang von dem Lagerbehälter in ein Portionsvolumen. Das Portionsvolu- men ist beispielsweise zylinderförmig und durch die Seitenwände der Öffnung in der Portionsplatte und einen geschlossenen Abschnitt der Bodenplatte gebildet. Preferably, the storage container has an intermediate wall, which has a lower edge in the direction of the portion plate. Through the intermediate wall, two sections are held in the storage container. The intermediate wall improves a trickle or filling process from the storage container into a portion volume. The portion volume is, for example, cylindrical and formed by the side walls of the opening in the portion plate and a closed portion of the bottom plate.

Es ist dabei denkbar, dass die Zwischenwand die Öffnung des Lagerbehälters portions- plattenseitig in zwei Abschnitte teilt, und mindestens ein Abschnitt entlang einer Ver- schieberichtung der Bodenplatte und/oder der Portionsplatte eine Länge hat, welche einem Durchmesser der Portionsöffnung in Verschieberichtung entspricht. Durch diese Maßnahme lässt sich ein verbessertes Einfüllverhalten in das Portionsvolumen erzielen. Ferner sieht diese Offenbarung eine Füllvorrichtung zum Befüllen eines Behälters vor, welche eine Einfüllöffnung mit einem vorgegebenen Querschnitt aufweist. Die Füllvorrichtung umfasst dabei eine Halteeinrichtung für den Behälter und eine Portioniervorrichtung wie sie zuvor beschrieben ist. Die Vorrichtung ist derart eingerichtet, dass die Ausgabeöffnung und die Portionsöffnung in der Ausgabeposition oberhalb der Einfüll- Öffnung zum Einfüllen von dem pulverförmigen Feststoff aus dem Portionsvolumen in den Behälter angeordnet sind. It is conceivable that the intermediate wall divides the opening of the storage container into two sections on the portion plate side, and at least one section follows along a section. sliding direction of the bottom plate and / or the portion plate has a length which corresponds to a diameter of the portion opening in the direction of displacement. By this measure, an improved filling behavior in the portion volume can be achieved. Furthermore, this disclosure provides a filling device for filling a container, which has a filling opening with a predetermined cross-section. The filling device comprises a holding device for the container and a portioning device as described above. The device is arranged such that the dispensing opening and the dispensing opening are arranged in the dispensing position above the filling opening for filling the powdered solid from the portioning volume into the container.

Insbesondere bei nur eindimensionalen Vortrieben oder Bewegungsrichtungen der Boden- und Portionsplatte ist eine effiziente und platzsparende Befüllung des Behälters möglich. Der Behälter hat beispielsweise die Form eines Kolbens oder Zylinders. Insbesondere ist der Behälter ein Kolben zum Einsatz in eine Rotationsbürsteneinrichtung zum Dispergieren von Teststäuben. Insofern erlaubt die Füllvorrichtung eine automatisierte und reproduzierbare Befüllung des Behälters mit einer oder mehreren vorgegebenen Portionen von pulverförmigem Feststoff. Insbesondere kann eine Befüllung mehrfach erfolgen, so dass schichtweise reproduziert der Behälter befüllt wird. Man erhält somit eine Feststoffsäule, insbesondere eine Staubsäule. Particularly in the case of only one-dimensional advances or directions of movement of the bottom and portion plates, an efficient and space-saving filling of the container is possible. The container has, for example, the shape of a piston or cylinder. In particular, the container is a piston for use in a rotary brush device for dispersing test dusts. In this respect, the filling device allows an automated and reproducible filling of the container with one or more predetermined portions of powdery solid. In particular, a filling can be done several times, so that the container is filled in layers reproduced. Thus, a solid column, in particular a dust column, is obtained.

Ausführungsformen der Füllvorrichtung sehen vor, dass die Halteeinrichtung zum Drehen des Behälters um eine vertikale Drehachse eingerichtet ist. Durch das Drehen des Behälters kann eine verbesserte Verteilung und damit standardisierte und reproduzierbare Schüttung bzw. Befüllung des Behälters erfolgen. Die Drehung erfolgt dabei vorzugsweise entlang einer Längs- oder Symmetrieachse des Behälters. Dies gilt insbesondere, wenn die Füllvorrichtung ferner einen durch die Einfüllöffnung in den Behälter senkbaren Stempel mit einem vorgegebenen Gewicht umfasst. Durch das Senken des Stempels und gleichzeitigem oder darauf folgendem Drehen des Behälters wird die Verteilung und Schichtung von pulverförmigem Material verbessert. Embodiments of the filling device provide that the holding device is arranged for rotating the container about a vertical axis of rotation. By rotating the container, an improved distribution and thus standardized and reproducible filling or filling of the container can take place. The rotation is preferably carried out along a longitudinal or symmetry axis of the container. This is especially true if the filling device further comprises a sinkable by the filling opening in the container stamp with a predetermined weight. By lowering the punch and simultaneously or subsequently rotating the container, the distribution and stratification of powdery material is improved.

Vorzugsweise umfasst die Füllvorrichtung ferner Führungs- und Bewegungsmitteln für die Bodenplatte, die Portionsplatte und die Halteeinrichtung sowie eine Steuereinrich- tung zum Durchführen eines Befüllungsverfahrens von einem zylinderförmigen Behälter mit einer Staubzusammensetzung. Die Staubzusammensetzung ist dabei vorzugsweise eine standardisierte Staubzusammensetzung, welche zum Testen von Filtermedien oder -einrichtungen verwendet wird. Preferably, the filling device further comprises guiding and moving means for the bottom plate, the portion plate and the holding device and a control device. to perform a filling method of a cylindrical container with a dust composition. The dust composition is preferably a standardized dust composition used to test filter media or equipment.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen der Portioniervorrchtung oder der Füllvorrichtung. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen oder abändern. Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments of the portioning device or the filling device described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add or modify individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments of the invention described below. Furthermore, the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Es zeigt dabei: Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Portionier- und einer Füllvorrichtung; 1 shows a schematic representation of an embodiment of a portioning and a filling device;

Fig. 2: schematische Darstellungen einer Ausführungsform der Portioniervorrichtung zur Erläuterung eines Befüllungsvorgangs; 2 shows a schematic representation of an embodiment of the portioning device for explaining a filling process;

Fig. 3: eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Füllvorrichtung; 3 is a perspective view of another embodiment of a filling device;

Fig. 4: perspektivische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform einer Portioniervorrichtung; 4 shows perspective views of a further embodiment of a portioning device;

Fig. 5: eine Schnittansicht der weiteren Ausführungsform einer Portioniervorrichtung; Fig. 6: eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Potionsplatte; und 5 shows a sectional view of the further embodiment of a portioning device; Fig. 6 is a plan view of an embodiment of a potion plate; and

Fig. 7: eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Bodenplatte. In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Fig. 7: a plan view of an embodiment of a bottom plate. In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical elements, unless indicated otherwise.

Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment (s) of the invention

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Portionier- und einer Füllvorrichtung. Die Portioniervorrichtung 10 umfasst dabei im Wesentlichen eine Bodenplatte 1 und eine darauf verschiebbar gelagerte Portionsplatte 3. Die Portionsplatte 3 und Bodenplatte 1 sind beispielsweise quaderförmig aus Metall gefertigt. Beide Platten 1 , 3 haben jeweils eine Öffnung 2, 4. Dabei dient wie im Folgenden hinsichtlich der Fig. 2A - 2D beschrieben wird, die Öffnung 2 der Bodenplatte 1 als Ausga- beöffnung für ein vorgegebenes Volumen von pulverförmigem Festkörpermaterial, welches im Folgenden als Staubzusammensetzung bezeichnet wird. Die beispielsweise zylinderförmige Öffnung 4 in der Portionsplatte 3 wird als Portionsöffnung bezeichnet. Die Oberseite 1A der Bodenplatte 1 liegt dabei auf der Unterseite 3B der Portionsplatte 3 auf. Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a portioning and a filling device. The portioning device 10 essentially comprises a base plate 1 and a serving plate 3 slidably mounted thereon. The portion plate 3 and base plate 1 are made, for example, in the shape of a parallelepiped of metal. Both plates 1, 3 each have an opening 2, 4. Here, as will be described below with respect to FIGS. 2A-2D, the opening 2 of the base plate 1 serves as an outlet opening for a given volume of pulverulent solid material, which will be referred to below Dust composition is called. The example cylindrical opening 4 in the portion plate 3 is referred to as a portion opening. The upper side 1A of the bottom plate 1 rests on the underside 3B of the portion plate 3.

An der Oberseite 3A der Portionsplatte 3 ist ein Lagerbehälter 5 für die Staubzusammensetzung 6 vorgesehen. An der unteren Seite des Lagerbehälters 5 ist eine Öffnung 36 vorgesehen, so dass der Staub 6 nach unten rieseln oder fallen kann, sofern sie nicht verschlossen ist. In der Darstellung der Fig. 1 ist die Öffnung 36 des Lagerbehäl- ters 5 durch einen geschlossenen Abschnitt 103 der Portionsplatte 3 verschlossen. Durch Verschieben, beispielsweise über eine geeignete Lagerung und Vortriebmittel wie pneumatische Kolben, Schnecken oder andere Antriebe, in horizontaler Richtung 1 1 , 12, kann durch die Portionsöffnung 4, welche zunächst mit Staub 6 gefüllt wird und dann zusammen mit der Ausgabeöffnung 2 der Bodenplatte 1 über eine Behälteröff- nung geführt wird, eine bestimmte Staubmenge portioniert und abgefüllt werden. At the top 3A of the portion plate 3, a storage container 5 for the dust composition 6 is provided. On the lower side of the storage container 5, an opening 36 is provided, so that the dust 6 can trickle down or fall, unless it is closed. In the representation of FIG. 1, the opening 36 of the storage container 5 is closed by a closed section 103 of the portion plate 3. By moving, for example via a suitable storage and propulsion means such as pneumatic pistons, screws or other drives in the horizontal direction 1 1, 12, can through the portion opening 4, which is first filled with dust 6 and then together with the discharge opening 2 of the bottom plate. 1 is guided through a container opening, a certain amount of dust is portioned and filled.

Die Portionierung erfolgt insbesondere zum Befüllen von zylinderförmigen Behältern 7. Dabei erfolgt eine schichtweise Befüllung mit jeweils gleichen Volumina von Staub 6A, 6B. Nachdem, wie in den folgenden Fig. 2A - 2D beschrieben wird, eine bestimmte Staubportion oder Staubmenge in den Behälter durch seine Behälteröffnung 8 eingeführt ist, wird ein Stempel 9, der den gleichen Querschnitt hat wie der zylinderförmige Behälter 7, vertikal abgesenkt und gedreht. Dies ist über die Pfeile 13, 14 in der Fig. 1 angedeutet. Dabei erfolgt durch das Eigengewicht des Stempels 8 ein Stopfen des da- runter vorliegenden Staubes 6A, 6B. Die Bewegungsabläufe erfolgen durch eine Steuereinrichtung 15, welche geeignete Steuer- und Regelsignale 16 liefert. Insgesamt kann die Portioniervorrichtung 100 geeignet automatisiert und programmiert werden, worauf hier im Folgenden nicht eingegangen wird. Die Fig. 2 zeigt schematische Darstellungen einer Ausführungsform der Portioniervorrichtung zur Erläuterung eines Portionier- und Befüllungsvorgangs. Die Figuren zeigen wiederum aufeinander verschiebbar gelagerte Boden- und Portionsplatten 1 , 3. Die Fig. 2A zeigt dabei eine Befüllungsposition der Boden- und Portionsplatte 1 , 3. Auf der Portionsplatte 3 ist der Lagerbehälter 5 mit Staub 6 vorgesehen. Eine untere Öffnung 36 des Lagerbehälters 5 ist zunächst durch eine Oberfläche der Bodenplatte 3 verschlossen. Die Bodenplatte 3 wird in der Orientierung der Fig. 2A in Richtung 1 1 nach links verschoben, so dass die Portionsöffnung 4 genau unterhalb der Öffnung 36 des Lagerbehälters vorliegt. Dadurch rieselt oder fällt Staub in einem definierten Portionsvolumen in die Portionsöffnung 4. Das Portionsvolumen 17 entspricht dabei der Grundfläche der beispielsweise kreisförmigen oder als Langloch ausgeführten Öffnung 4 und der Dicke der Portionsplatte 3. Das Portionsvolumen 17 bzw. die Portionsöffnung 4 ist nach unten hin von einem geschlossenen Abschnitt 101 der Bodenplatte 1 verschlossen. Man erhält ein zylinderförmiges Portionsvolumen 17. Um das Portionsvolumen 17 über eine Öffnung 8 des zylinderförmigen Behälters 7 zu transportieren und dort einzufüllen, erfolgt, wie in der Fig. 2B angedeutet ist, eine Verschiebung der Boden- und Portionsplatte 1 , 3 in Richtung zur Behälteröffnung 8. In der Orientierung der Fig. 2A - 2D verläuft die Verschiebung nach rechts und ist durch die Pfeile 1 1 , 12 angedeutet. Dabei verschließt der geschlossene Abschnitt 103 der Bo- denplatte 1 weiterhin die Portionsöffnung 4. Die Öffnung 36 des Lagerbehälters ist durch den geschlossenen Abschnitt 103 der Portionsplatte 3 verschlossen, so dass kein Staub nach unten entweichen kann. The portioning is carried out in particular for filling cylindrical containers 7. In this case, a layer-by-layer filling is carried out, each with the same volumes of dust 6A, 6B. After, as will be described in the following FIGS. 2A-2D, a certain Dust portion or amount of dust is introduced into the container through its container opening 8, a punch 9, which has the same cross-section as the cylindrical container 7, vertically lowered and rotated. This is indicated by the arrows 13, 14 in FIG. 1. In this case, due to the self-weight of the punch 8, a plug of the dust 6A, 6B present underneath takes place. The movements are performed by a control device 15, which supplies suitable control and regulating signals 16. Overall, the portioning device 100 can be suitably automated and programmed, which will not be discussed here. 2 shows schematic representations of an embodiment of the portioning device for explaining a portioning and filling process. The figures again show successively displaceably mounted bottom and portion plates 1, 3. FIG. 2A shows a filling position of the bottom and portion plates 1, 3. The storage container 5 with dust 6 is provided on the portion plate 3. A lower opening 36 of the storage container 5 is initially closed by a surface of the bottom plate 3. The bottom plate 3 is moved in the direction of Fig. 2A in the direction of 1 1 to the left, so that the portion opening 4 is present just below the opening 36 of the storage container. In this case, the portion volume 17 corresponds to the base area of the opening 4, which is circular or elongated, for example, and the thickness of the portion plate 3. The portion volume 17 or the portion opening 4 is downwards from closed a closed portion 101 of the bottom plate 1. In order to transport the portion volume 17 via an opening 8 of the cylindrical container 7 and to fill it in, takes place, as indicated in Fig. 2B, a displacement of the bottom and portion plate 1, 3 in the direction of the container opening 8. In the orientation of Figs. 2A - 2D, the shift to the right and is indicated by the arrows 1 1, 12. In this case, the closed section 103 of the bottom plate 1 also closes the portion opening 4. The opening 36 of the storage container is closed by the closed portion 103 of the portion plate 3, so that no dust can escape downwards.

In der Fig. 2C erkennt man, dass die Ausgabeöffnung 2 bereits teilweise über der Be- hälteröffnung 8 verschoben ist. In der Fig. 2C ist dargestellt, wie nach weiterer Verschiebung der Bodenplatte 1 sowie der Portionsplatte 3 aus der Portionsöffnung 4 nach unten hin durch Überdeckung mit der Ausgabeöffnung 2 in der Bodenplatte 1 das pul- verförmige Material, also der Staub, rieseln kann. Dies ist durch den gestrichenen Pfeil angedeutet. Die Bodenplatte 1 sowie die Portionsplatte 3 werden soweit in Richtung nach rechts verschoben, bis eine Ausgabeposition, wie sie in der Fig. 2D dargestellt ist, vollständig erreicht ist. Dann liegen die Öffnung 8 des Behälters 7, die Ausgabeöffnung 2 in der Bodenplatte 1 und die Portionsöffnung 4 in der Portionsplatte 3 übereinander. Das Portionsvolumen mit Staub ist somit vollständig in den zylinderförmigen Behälter 7 befördert worden. In FIG. 2C, it can be seen that the dispensing opening 2 is already partly over the container opening 8 is moved. In Fig. 2C is shown how, after further displacement of the bottom plate 1 and the portion plate 3 from the portion opening 4 downwards by covering with the discharge opening 2 in the bottom plate 1, the powder-shaped material, so the dust trickle. This is indicated by the dashed arrow. The bottom plate 1 and the portion plate 3 are shifted so far in the direction to the right until a dispensing position, as shown in FIG. 2D, is completely reached. Then, the opening 8 of the container 7, the discharge opening 2 in the bottom plate 1 and the portion opening 4 in the portion plate 3 are superimposed. The portion volume with dust has thus been completely conveyed into the cylindrical container 7.

Optional kann nun, wie in der Fig. 1 angedeutet ist, ein Stempel 9 in den zylinder- oder kolbenförmigen Behälter 7 durch seine Öffnung 8 eingeführt werden und gedreht werden. Durch das Eigengewicht des Zylinders 9 erfolgt eine gewisse Verdichtung des pul- verförmigen Materials bzw. Staubes, so dass ein definierter Stopfzustand in dem Behälter vorliegt. Die Befüllung kann mehrfach erfolgen, bis der gesamte Behälter mit einer Staubsäule aus verschiedenen Schichten 6A, 6B, welche gleichartig hergestellt sind, gefüllt ist. Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Füllvorrichtung. Die Füllvorrichtung 1 10 ist dabei auf einer Grundplatte 25 angeordnet und umfasst im Wesentlichen eine Portioniervorrichtung 1 1 1 , eine Haltevorrichtung 19 für einen zylinderförmigen Behälter 7 sowie eine Stopfeinrichtung 22 zum Absenken eines Stopfstempels 9 in den Behälter 7. Auf die Portioniervorrichtung 1 1 1 wird im Fol- genden in den Fig. 4 und 5 näher eingegangen. Optionally, as indicated in FIG. 1, a punch 9 can now be introduced into the cylinder-shaped or piston-shaped container 7 through its opening 8 and rotated. Due to the weight of the cylinder 9, a certain compression of the powdered material or dust takes place, so that a defined stuffing state is present in the container. The filling can be done several times until the entire container with a dust column of different layers 6A, 6B, which are made similar, filled. Fig. 3 shows a perspective view of another embodiment of a filling device. The filling device 1 10 is arranged on a base plate 25 and essentially comprises a portioning device 1 1 1, a holding device 19 for a cylindrical container 7 and a stuffing device 22 for lowering a stuffing die 9 in the container 7. On the portioning device 1 1 1 is in the following in Figs. 4 and 5 discussed in more detail.

Die Portioniervorrichtung 1 1 1 ist mit Hilfe eines Sockels 23 an der Grundplatte 25 befestigt. Die Halteeinrichtung 19 für den zylinderförmigen Behälter 7 ist dabei beispielsweise mit einem Sockel oder einer Fassung 21 ausgeführt, in den der Behälter 7 einge- setzt werden kann. Die Halteeinrichtung 19 ist mit einer Dreheinrichtung 20 gekoppelt, welche beispielsweise mit einem geeigneten Antrieb mit Hilfe eines Zahnkranzes gedreht werden kann. Die Drehung erfolgt wie zuvor beschrieben zum gleichmäßigen Stopfen des pulverförmigen Materials in dem Stopfzylinder bzw. Behälter 7. Dazu ist ferner die Stopfeinrichtung 22 über einen Pneumatikzylinder 25 vertikal hochfahrbar und absenkbar. Über ein Winkelprofil 26, ein horizontales Halteblech 27 und einen Arretierbolzen 24 kann der Stempel 9 vertikal bewegt werden. Nach dem Einschütten oder Einlegen einer Portion von Staub in den Staubkolben 7, wird der Zylinder 9 mit Hilfe der Pneumatikeinrichtung 25 nach unten gesenkt und drückt durch sein Eigengewicht das eingefüllte Staubmaterial um ein vorgegebenes Maß zusammen. Der Stempel 9 ist zum Beispiel beweglich in einer Öffnung des Halteblechs 27 angeordnet und kann in dem Halteblech 27 nach oben oder unten gleiten. Gleichzeitig kann, beispielsweise über die Steuereinrichtung 15, wie sie in der Fig. 1 angedeutet ist, gesteuert eine Drehung mit Hilfe der Dreheinrichtung 20 erfolgen. Durch Drehen und Stopfen mit Hilfe des Stem- pels werden definierte Schichten und Volumina von Staub in den Behälter 7 eingeführt. The portioning device 1 1 1 is fixed by means of a base 23 to the base plate 25. The holding device 19 for the cylindrical container 7 is designed, for example, with a base or a socket 21 into which the container 7 can be inserted. The holding device 19 is coupled to a rotating device 20, which can be rotated, for example, with a suitable drive by means of a ring gear. The rotation is carried out as described above for the uniform stuffing of the powdery material in the stuffing cylinder or container 7. For this purpose, the stuffing device 22 is also vertically auffahrbar via a pneumatic cylinder 25 and lowered. Via an angle profile 26, a horizontal holding plate 27 and a locking pin 24, the punch 9 can be moved vertically. After pouring or inserting a portion of dust in the dust piston 7, the cylinder 9 is lowered by means of the pneumatic device 25 down and presses by its own weight, the filled dust material by a predetermined amount together. For example, the punch 9 is movably disposed in an opening of the holding plate 27 and can slide up or down in the holding plate 27. At the same time, for example via the control device 15, as indicated in FIG. 1, controlled rotation by means of the rotary device 20 done. By turning and plugging with the aid of the stamp, defined layers and volumes of dust are introduced into the container 7.

Die Fig. 4 und 5 zeigen perspektivische Darstellungen einer Ausführungsform der Portioniervorrichtung sowie eine Schnittansicht. Die Portioniervorrichtung ist dabei auf einem Halteblech 28 angeordnet. Das Halteblech ist beispielsweise aus Aluminium ge- fertigt und hat eine quaderförmige Geometrie. Auf der Halteplatte 28 sind die Bodenplatte 1 und die Portionsplatte 2 verschiebbar geführt und gelagert. Dazu ist ein Pneumatikzylinder 30 über zwei Haltewinkel 29 auf der Halteplatte 28 befestigt. Die Portionsplatte 3 und Bodenplatte 1 reichen in die Öffnung 35 eines Aluminiumkörpers 33, der einen Teil eines Lagerbehälters 5 für Staubmaterial bildet. Der Aluminiumkörper 33 hat dabei, wie in der Fig. 4A zu sehen ist, distal von dem Vortriebsmechanismus in der Art der Pneumatikeinrichtung 30 eine Öffnung 35, von der das Portionsvolumen, welches über die Boden- und Portionsplatte 1 , 3 abgemessen ist, abtransportiert werden kann. Die Bodenplatte 1 hat dabei die Form eines L-Winkelprofils. Die Bodenplatte 1 und die Portionsplatte 3 sind über zwei Druckfedern 31 miteinander gegeneinander verschiebbar. Beim Einschieben der Plattenanordnung 1 , 3 in Längsrichtung 1 1 ist durch die Formung des Aluminiumkörpers 33 der Vortrieb der Portionsplatte 3, beispielsweise in der Fig. 5 in Richtung nach rechts, begrenzt. Dadurch wird erreicht, dass beim Ver- schieben nach rechts die Ausgabeöffnung 2 unterhalb von der Portionsöffnung 4 vorliegt. 4 and 5 show perspective views of an embodiment of the portioning device and a sectional view. The portioning device is arranged on a holding plate 28. The retaining plate is made of aluminum, for example, and has a cuboid geometry. On the holding plate 28, the bottom plate 1 and the portion plate 2 are slidably guided and stored. For this purpose, a pneumatic cylinder 30 is attached via two brackets 29 on the holding plate 28. The portion plate 3 and bottom plate 1 extend into the opening 35 of an aluminum body 33, which forms part of a storage container 5 for dust material. The aluminum body 33 has, as can be seen in FIG. 4A, distally from the propulsion mechanism in the manner of the pneumatic device 30, an opening 35, from which the portion volume, which is measured via the bottom and portion plate 1, 3, are transported away can. The bottom plate 1 has the shape of an L-angle profile. The bottom plate 1 and the portion plate 3 are mutually displaceable against each other via two compression springs 31. When inserting the plate assembly 1, 3 in the longitudinal direction 1 1 by the shaping of the aluminum body 33, the propulsion of the portion plate 3, for example in Fig. 5 in the direction of the right, limited. It is thereby achieved that, when pushing to the right, the dispensing opening 2 is present below the portion opening 4.

Im Querschnitt, welcher in der Fig. 5 dargestellt ist, erkennt man, dass der Aluminiumkörper 33 mit dem Lagerbehälter 5 zweiteilig ausgeführt ist. Es ist eine Zwischenwand 32 senkrecht zu der Vortriebsrichtung 1 1 vorgesehen, die den Behälter 5 in zwei Abschnitte 5A und 5B aufteilt. Die untere Kante 37 der Zwischenwand 32 weist in Richtung zu der Portionsplatte 3. Dabei ist ein geringer Abstand A derart eingestellt, dass kein Verkanten der Zwischenwand 32 oder darunter vorliegendes Staubmaterial mit der Por- tionsplatte 3 während des Verschiebens erfolgen kann. Die Öffnung des Lagerbehälters 5 bzw. des in der Orientierung der Fig. 5 linken Abschnitts 5A, hat entlang der Vortriebsrichtung 1 1 , 12 eine Länge L, die im Wesentlichen dem Durchmesser der Portionsöff- nung 4 entspricht. Durch die zweiteilige Ausgestaltung des Lagerbehälters mit der Zwischenwand, welche senkrecht zur Vortriebsrichtung 1 1 , 12 angeordnet ist, kann eine zuverlässigere und gleichmäßigere Befüllung des Portionsvolumens erreicht werden. In the cross section, which is shown in FIG. 5, it can be seen that the aluminum body 33 is designed in two parts with the storage container 5. It is a curtain wall 32 is provided perpendicular to the advancing direction 1 1, which divides the container 5 into two sections 5A and 5B. The lower edge 37 of the intermediate wall 32 points in the direction of the portioning plate 3. In this case, a small distance A is set such that no tilting of the intermediate wall 32 or underlying dust material can occur with the poration plate 3 during the displacement. The opening of the storage container 5 or the left in the orientation of Fig. 5 section 5A, along the direction of advance 1 1, 12 has a length L, which substantially corresponds to the diameter of the Portionsöff- 4. Due to the two-part design of the storage container with the intermediate wall, which is arranged perpendicular to the advancing direction 1 1, 12, a more reliable and uniform filling of the portion volume can be achieved.

Schließlich sind in den Fig. 6 und 7 Draufsichten für eine Ausführungsform einer Portionsplatte 3 und einer Bodenplatte 1 dargestellt. Die Platten 1 , 3 haben einen rechteckigen Grundriss und ein kreisrundes Loch 2, 4, welche als Portionsöffnung bzw. Ausga- beöffnung dienen. Dabei können die Durchmesser D1 , D2 der Portionsöffnung 4 und der Ausgabeöffnung 2 gleich sein. Bei einer Ausführungsform ist beispielsweise die Ausgabeöffnung um 1 mm kleiner als die etwa 9 mm große Portionsöffnung 4. Finally, in FIGS. 6 and 7, plan views of an embodiment of a portion plate 3 and a bottom plate 1 are shown. The plates 1, 3 have a rectangular plan and a circular hole 2, 4, which serve as a port opening or discharge opening. The diameter D1, D2 of the portion opening 4 and the discharge opening 2 can be the same. In one embodiment, for example, the dispensing opening is smaller by 1 mm than the approximately 9 mm large dispensing opening 4.

Claims

Ansprüche claims

1 . Portioniervorrichtung (10) für pulverförmige Feststoffe (6) mit einer eine Ausgabeöffnung (2) aufweisenden Bodenplatte (1 ) und einer eine Portionsöffnung (4) aufweisenden Portionsplatte (3), welche aufeinander liegend und derart relativ zuei- nander verschiebbar gelagert sind, dass in einer Befüllungsposition die Portionsöff- nung (4) mit einem geschlossenen Abschnitt (1A) der Bodenplatte (1 ) ein Portionsvolumen (17) umschließt und in einer Ausgabeposition die Portionsöffnung (4) und die Ausgabeöffnung (2) zumindest teilweise übereinander angeordnet sind. 1 . Portioning device (10) for pulverulent solids (6) having a bottom plate (1) having an outlet opening (2) and a portion plate (3) having a portion opening (4) which are mounted on one another and displaceable relative to one another such that a filling position the Portionsöff- (4) with a closed portion (1A) of the bottom plate (1) encloses a portion volume (17) and in a dispensing position, the portion opening (4) and the discharge opening (2) are at least partially arranged one above the other.

2. Portioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Bodenplatte (1 ) und/oder die Portionsplatte (3) als Quader mit einem Loch (2, 4) ausgebildete ist. Second portioning device (10) according to claim 1, wherein the bottom plate (1) and / or the portion plate (3) as a cuboid with a hole (2, 4) is formed.

3. Portioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die die Bodenplatte (1 ) und die Portionsplatte (3) in einer Verschieberichtung (1 1 , 12) mit Hilfe von Führungsmitteln geführt sind. Third portioning device (10) according to claim 1 or 2, wherein the bottom plate (1) and the portion plate (3) in a direction of displacement (1 1, 12) are guided by means of guide means.

4. Portioniervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 3, ferner umfassend einen Lagerbehälter (5) für den pul verförmigen Feststoff (6) mit einer zu der Portionsplatte 4. portioning device (10) according to any one of claims 1-3, further comprising a storage container (5) for the powder-shaped solid (6) with a to the portion plate

(3) weisenden Öffnung (36), welche entweder von einem geschlossenen Abschnitt (103) der Portionsplatte (3) verschlossen ist oder den pulverförmigen Feststoff (6) in die Portionsöffnung (4) freigibt. (3) facing opening (36) which is either closed by a closed portion (103) of the portion plate (3) or the powdered solid (6) in the portion opening (4) releases.

5. Portioniervorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei der Lagerbehälter (5) eine Zwi- schenwand (32) aufweist, welche mit einer unteren Kante (37) in Richtung zu der 5. Portioning device (10) according to claim 4, wherein the storage container (5) has an intermediate wall (32), which with a lower edge (37) in the direction of the

Portionsplatte (3) weist. Portion plate (3) points.

6. Portioniervorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Zwischenwand (32) die Öffnung (36) des Lagerbehälters (5) portionsplattenseitig in zwei Abschnitte (5A, 5B) teilt, und mindestens ein Abschnitt (5A) entlang einer Verschieberichtung (1 1 , 12) der Bodenplatte (1 ) und/oder der Portionsplatte (3) eine Länge (L) hat, welche einem Durchmesser (D1 ) der Portionsöffnung (4) in Verschieberichtung (1 1 , 12) entspricht. 6. portioning device (10) according to claim 5, wherein the intermediate wall (32) divides the opening (36) of the storage container (5) portion plate side into two sections (5A, 5B), and at least one portion (5A) along a displacement direction (1 1 , 12) of the bottom plate (1) and / or the portion plate (3) has a length (L) which corresponds to a diameter (D1) of the portion opening (4) in the direction of displacement (1 1, 12).

7. Füllvorrichtung (100) zum Befüllen eines Behälters (7) mit einer Einfüllöffnung (8), welche einen vorgegebenen Querschnitt aufweist, wobei die Füllvorrichtung (100) umfasst: eine Halteeinrichtung (19) für den Behälter (7) und eine Portioniervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 6, welche derart eingerichtet ist, dass die Ausgabeöffnung (2) und die Portionsöffnung (4) in der Ausgabeposition oberhalb der Einfüllöffung (8) zum Einfüllen von dem pulverförmigen Feststoff (6) aus dem Portionsvolumen (17) in den Behälter (7) angeordnet sind. 7. filling device (100) for filling a container (7) having a filling opening (8) which has a predetermined cross section, wherein the filling device (100) comprises: a holding device (19) for the container (7) and a portioning device (10 ) according to one of claims 1 - 6, which is arranged such that the dispensing opening (2) and the portion opening (4) in the dispensing position above the filling opening (8) for filling the powdery solid (6) from the portion volume (17). are arranged in the container (7).

8. Füllvorrichtung (100) nach Anspruch 7, wobei die Halteeinrichtung (19) zum Drehen des Behälters (7) um eine vertikale Drehachse (38) eingerichtet ist. 8. Filling device (100) according to claim 7, wherein the holding device (19) for rotating the container (7) about a vertical axis of rotation (38) is arranged.

9. Füllvorrichtung (100) nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend einen durch die Einfüllöffnung (8) in den Behälter (7) senkbaren Stempel (9) mit einem vorgegebenen Gewicht. 9. filling device (100) according to claim 7 or 8, further comprising a through the filling opening (8) in the container (7) lowerable punch (9) with a predetermined weight.

10. Füllvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 - 9, ferner mit Führungs- und Bewegungsmitteln für die Bodenplatte (1 ), die Portionsplatte (3) und die Halteeinrichtung (19), und mit einer Steuereinrichtung (15) zum Durchführen eines Befüllungsverfahrens von einem zylinderförmigen Behälter (7) mit einer Staubzusammensetzung. 10. Filling device (100) according to any one of claims 7 - 9, further comprising guiding and moving means for the bottom plate (1), the portion plate (3) and the holding device (19), and with a control device (15) for performing a filling process from a cylindrical container (7) with a dust composition.