Die Erfindung betrifft eine Füllmaschine mit einer Einrichtung zum pneumatischen Fördern des Füllgutes aus einem mit einem geneigten Boden versehenen Vorratsbehälter durch ein starres, fest mit einer Wägeeinrichtung verbundenes, geneigt angeordnetes Füllrohr, dessen Innenquerschnitt eine wesentlich größere Breite als Höhe aufweist, in einen auf das Füllrohr aufschiebbaren Ventilsack.
Seit vielen Jahren sind Füllmaschinen (vgl. zum Beispiel US-A-2,879,970) bekannt, die insbesondere für die Befüllung von Säcken mit staubenden Gütern eingesetzt werden. In der Praxis hat sich die pneumatische Förderung an sich bewährt. In Kauf genommene Nachteile bestehen darin, daß das Füllrohr am Ende des Füllvorganges eines Sackes, der durch eine Waage gesteuert wird, nicht vollständig geleert ist. Da das Füllrohr regelmäßig in die Wägung mit einbezogen wird, weil der zu füllende Sack an dem Füllrohr hängt und deshalb nicht unabhängig von dem Füllrohr gewogen werden kann, entsteht hieraus eine Ungenauigkeit beim Wägevorgang, die dazu führt, daß vorsorglich regelmäßig etwas mehr Füllgut in den Sack eingefüllt werden muß als vorgesehen. DA auf die Füllrohre regelmäßig ein rundes Ventil eines Ventilsackes gesteckt wird, haben die Füllrohre auch regelmäßig einen runden Innenquerschnitt aufgewiesen, der für die Förderung des Füllgutes zur Verfügung steht.
Eine ähnliche Füllmaschine, bei der die Füllröhre mit der Horizontalen einen Winkel von weniger als 10° bildet, ist durch die Firmenbroschüre "Beschreibung und Inbetriebsetzung E 90 der HAVER-Ventilsack-Packmaschine Type: 540 (LBa) und 545 (LB)" der Firma Haver & Boecker bekannt. Aus der DE-U-1 833,573 ist es ferner bekannt, den Innenquerschnitt einer Füllröhre oval auszubilden, wobei die Breite wesentlich größer als die Höhe des Innenquerschnitts ist.
Durch die DE-B-614 909 ist bei einer Füllmaschine mit einem horizontal stehenden Füllrohr bekannt, das Füllrohr mit einem ovalen Querschnitt auszubilden. Diese ovale Ausbildung des Füllrohres dient zur Verwirklichung eines elastischen Füllrohres, das der Bewegung einer mechanischen Waage, auf der der Sack beim Füllen steht, folgen kann. Da Füllrohre mit einem runden Querschnitt einen zu hohen Biegewiderstand aufweisen, wird ein ovaler Querschnitt vorgesehen, der der Biegung des Füllrohres in der Lotrechten einen geringeren Biegewiderstand entgegensetzt. Bei modernen Füllmaschinen ist das Füllrohr starr und fest mit der Wägeeinrichtung im Rahmengestell der Füllmaschine verbunden, so daß elastische Füllrohre weder erforderlich noch wünschenswert sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füllmaschine der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß eine verbesserte Entleerung des Füllrohres am Ende des Füllvorganges erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Füllrohr mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 20° bis zu 35° einschließt und daß der Neigungswinkel des Füllrohres mit dem Neigungswinkel des Bodens des Vorratsbehälters übereinstimmt.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß bei dieser unkonventionellen Ausbildung des Füllrohres ein verbessertes Fließverhalten für das pneumatisch geförderte Füllgut in dem Füllrohr entsteht, so daß deutlich weniger Ablagerungen von Füllgut in dem Füllrohr am Ende des Füllvorganges zu beobachten sind und die Stopfgrenze höher liegt, so daß das Füllrohrwesentlich weniger zum Verstopfen neigt als die bisher bekannten Füllrohre mit einem kreisförmigen Querschnitt.
Als Querschnittsformen kommen bei dem erfindungsgemäßen Füllrohr ein rechteckiger, halbkreisförmiger, oder elliptischer Querschnitt in Betracht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Füllrohr die größte Breite an seinem Boden auf, was bei Füllrohren mit rechteckigem oder halbkreisförmigem Querschnitt gegeben ist. Die bevorzugte Ausführungsform ist ein Füllrohr mit einem rechteckigen Querschnitt.
In der Praxis haben sich für die überwiegende Anzahl der Anwendungsfälle optimale Ergebnisse ergeben, wenn die Innenwände des Füllrohres etwa waagerecht und lotrecht stehen. Dabei ist das Verhältnis von Breite und Höhe des Innenquerschnittes des Füllrohres vorzugweise etwa 2 : 1. Dieses Füllrohr führte im Versuch mit für eine pneumatische Förderung problematischem Füllgut zu einer Verringerung der Ablagerung von 30 % gegenüber einem Füllrohr mit einem runden Innenquerschnitt.
Zur Erstellung der zur Aufnahme des Sackventils geeigneten etwa runden Außenwand kann das Füllrohr zweischalig aufgebaut sein. Der Zwischenraum zwischen den beiden Schalen kann zum Abtransport der aus dem Sack wieder entweichenden Druckluft verwendet werden. Zusätzlich kann der Boden des Füllrohres als Belüftungsboden ausgebildet werden. Dadurch kann eine Art Fließbett erzeugt werden, mit der eine eventuell im Füllrohr verbleibende Restmenge vollständig ausgetragen werden kann. Die Luftzuführungsleitungen können ebenfalls im Zwischenraum zwischen den beiden Schalen untergebracht werden. Auf die bisher üblichen, stark Staub erzeugenden Ausblaseinrichtungen mit meist unbefriedigender Restentleerung der Füllröhre kann somit verzichtet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Außenwand durch einen Blähschlauch gebildet, der automatisch die erforderliche runde Außenwand bildet, wenn er mit Druckluft o. ä. aufgebläht wird.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Die in Figur 1 dargestellte Füllmaschine weist ein Traggestell 1 auf, an dem ein Sackstuhl 2 als Teil einer Wägeeinrichtung befestigt ist. Mit der mit dem Sackstuhl 2 bewegbaren Anordnung ist ein Füllrohr 3 verbunden. Über ein eine gewichtsmäßige Entkopplung des Füllrohres 3 von dem Traggestell 1 bewirkendes Gummistück 4 setzt sich das Füllrohr 3 bis zu einem Vorratszylinder 5 fort, in den die Fortsetzung des Füllrohres 3 mündet. Das Füllrohr 3 ist schräg nach unten geneigt, wobei seine Neigung etwa der Neigung eines Bodens 6 des Vorratszylinders 5 entspricht. Unterhalb des Bodens 6 ist eine Mehrzahl von Druckluftkammern 7 angeordnet, die mit Druckluftschläuchen 8 einzeln versorgtwerden. Über Einstellregler 9 ist der Druck in den Druckluftleitungen 8 einstellbar. Am oberen Ende des Vorratszylinders 5 befindet sich eine Absperreinrichtung 10, mit der der Vorratszylinder 5 von einer Zuführungsleitung 11 von einem (nicht dargestellten) Vorratsbunker trennbar ist.
Das mit der Wägeeinrichtung verbundene vordere Ende des Füllrohres 3 ist mit dem Sackstuhl 2 übereinen Befestigungswinkel 12 verbunden, an dem gleichzeitig oberhalb des Füllrohres 3 ein Andruckstempel 13 befestigt ist, der zum Festhalten des auf das Füllrohr 3 geschobenen Ventils eines (nicht dargestellten) Ventilsackes auf dem Füllrohr 3 dient.
Die Figuren 2 und 3 verdeutlichen näher den Aufbau des Füllrohres 3 mit den an ihm angebrachten Einrichtungen. Das Füllrohr 3 ist mit einem Winkel von ca. 20° gegenüber der Horizontalen schräg nach unten zeigend an der Außenwand des Vorratszylinders 5 angebracht und mündet in diesen mit einer Durchgangsöffnung 14, die genau den Querschnitt des Füllrohres 3 aufweist. Das Füllrohr weist rechteckig aufeinanderstehende Innenwände 15 auf, wobei die Breite seines Innenquerschnitts etwa doppelt so groß ist wie die Höhe. Die den im Querschnitt waagerecht stehenden Boden bildende Innenwand 15 des Füllrohres 3 fluchtet mit dem Boden 6 des Vorratszylinders 5. Unter dem Boden 6 ist die zugehörige Druckluftkammer 7 in Figur 2 angedeutet.
Das vordere Ende des Füllrohres 3 weist den rechteckigen Innenquerschnitt auf, der in Figur 2a mit einem Schnitt entlang der Linie AB in Figur 2 verdeutlicht ist. An der Boden-Innenwand des Füllrohres 3 ist ein Schutzblech 16 trapezförmig angebracht, in dem zwei Entlüftungsleitungen 17 geführt sind. Diese Entlüftungsleitungen 17 dienen zurAbfuhr der in den Sack mit dem Füllgut gepumpten Förderluft aus dem Sack. Die Außenwand des Füllrohres 3 weist zwei ringförmig ausgebildete und voneinander beabstandete Nuten 18 auf, zwischen denen eine Kammer 19 gebildet ist. In den Nuten 18 sind zwei Enden eines Blähschlauchs 20 dichtend ringförmig festgelegt, der die Kammer 19 überspannt. In die Kammer 19 mündet eine Druckluftzuführungsleitung 21, durch die die zum Aufblähen des Blähschlauchs 20 benötigte Druckluft in die Kammer 19 gepumpt wird.
Der bisher beschriebene Teil des Füllrohres 3 ist über den Befestigungswinkel 12 mit der Wägeeinrichtung verbunden. An ihn schließt sich zum Vorratszylinder 5 hin das weiche Gummistück 4 an, mit dem der vordere Teil des Füllrohres 3 gewichtsmäßig von dem übrigen Teil des Füllrohres 3 entkoppelt wird. Das zum Vorratszylinder 5 zeigende Teil des Gummistücks 4 ist am Traggestell 1 der Füllmaschine befestigt. Es wird durch ein weiteres Gummistück 21 fortgesetzt, das in ein festes, an der Außenwand des Vorratszylinders 5 angebrachtes Leitungsstück 22 übergeht. Die Gummistücke 4, 21 sowie das Leitungsstück 22 weisen alle den in Figur 2a dargestellten rechteckigen Innenquerschnitt auf, so daß sich ein glatter Strömungskanal mit rechteckigem Innenquerschnitt für das Füllrohr 3 bildet.
Das Gummistück 21 kann mittels zweier Druckkolben 23 teilweise oder ganz zusammengedrückt werden. Durch das teilweise Zusammendrücken des Gummistücks 21 wird der durch das Füllrohr 3 geleitete Füllgutstrom mengenmäßig reduziert, also ein sogenannter Feinstrom gebildet. In bekannter Weise dient der Feinstrom zur Restbefüllung des mit einem Grobstrom weitgehend gefüllten Sackes. Durch das vollständige Zusammendrücken des Gummistücks 21 wird der Förderstrom vollständig unterbrochen und die Befüllung des Sackes beendet.
Üblicherweise wird der mit der Wägeeinrichtung verbundene vordere Teil des Füllrohres mit einem Druckluftstoß entleert. Diese Entleerung ist problematisch, da der Druckluftstoß zu einer stoßartigen Erhöhung des Druckes in dem Sack führt, wodurch die Gefahr des Zerplatzens besteht und im übrigen Füllgut durch kleinere Undichtigkeiten ausstaubt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Füllrohres 3 mit einem viereckigen Querschnitt kann der Druckluftstoß vermieden oder zumindest verringert werden.
Die Entleerung des Füllrohres wird noch dadurch vebessert, daß der Boden des Füllrohres 3 zumindest streckenweise als Sieb ausgebildet ist, unter dem eine Druckluftleitung 25 endet (vgl. Figur 2a). Dadurch wird die Neigung des Füllgutes, sich auf dem im wesentlichen ebenen Boden abzusetzen, noch durch die durch den Siebboden 24 strömende Druckluft vermindert.