[0001] Die Erfindung betrifft ein Füllrohr zum Füllen und Entlüften von Ventilsäcken, das
ein vorderes Ende mit einer Füllöffnung und ein hinteres Ende zum Fixieren an einer
Füllmaschine aufweist, mit einem von einer Füllrohrwand umschlossenen Füllkanal. Ein
derartiges Füllrohr ist aus der
DE 44 26 080 C2 bekannt und in den dort beschriebenen Ausführungsformen aus mehreren Teilen aus Metall
geschweißt. Benachbart zu dem Füllkanal sind weitere Kanäle vorgesehen, die dem Freiblasen
des Füllrohrs bzw. dem Absaugen von Luft aus dem zu befüllenden Ventilsack dienen.
Diese vorbekannte Bauweise ist aufwendig, teuer und lässt nur eine relativ einfache
Gestaltung der Kanäle zu.
[0002] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein bekanntes Füllrohr dahingehend zu verbessern,
dass die Fertigung einfacher und kostengünstiger erfolgen kann und eine optimale Gestaltung
der Kanäle einfacher möglich ist.
[0003] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Füllrohr erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass das Füllrohr mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt ist und
mindestens einen Kanal aufweist, der wenigstens bereichsweise in der Füllrohrwand
eingebettet ist und jeweils ausgehend von einer an dem hinteren Ende angeordneten
Anschlussöffnung in Richtung des vorderen Endes verläuft. Der mindestens eine Kanal
kann einen Entlüftungskanal, der bis zu einer benachbart zu der Füllöffnung angeordneten,
zu einer Außenseite des Füllrohrs führenden Entlüftungsöffnung verläuft, und/oder
einen Belüftungskanal, der bis zu einer in einem mittleren Bereich des Füllrohrs angeordneten
und in den Füllkanal mündenden Belüftungsöffnung verläuft, und/oder einen Aufblaskanal
zum Aufblasen einer Blähmanschette, der bis zu einer in einem mittleren Bereich des
Füllrohrs angeordneten und zur Außenseite des Füllrohrs führenden Aufblasöffnung verläuft,
umfassen.
[0004] Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den bzw. die Kanäle in der Füllrohrwand eines
mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellten Füllrohrs eingebettet vorzusehen,
ergeben sich günstige Gestaltungsmöglichkeiten für den Verlauf und die Anordnung der
Kanäle, während die Innenseite der Füllrohrwand, die den Füllkanal bildet, glatt und
im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sein kann.
[0005] Im Rahmen der Erfindung fallen unter den Begriff additives Fertigungsverfahren (3D-Druck)
insbesondere Verfahren wie Elektronenstrahlschmelzen (EBM) zum Verarbeiten von Metallen,
Fused Deposition Modelling (FDM), wobei beispielsweise ABS oder Polylactide verarbeitet
werden, Laminated Object Modelling (LOM) bei Verwendung von Papier, Kunststoffen,
Keramik oder Aluminium, Laser Engineered Net Shaping (LENS) oder Laserauftragschweißen
(Verarbeitung von Metallen), Multi Jet Modelling (MJM) bei Verarbeitung von Thermoplasten,
Fotopolymeren, Sand, Metall- oder Glaspulver, Polyamidguss, selektives Laserschmelzen
(SLM) bei Verarbeitung von Metallen, Kunststoffen oder Keramiken, Laserstrahlschmelzen,
wobei Thermoplaste wie Polycarbonat, Polyamide oder Polyvenylchlorid oder aber Metalle
oder Keramiken verarbeitet werden, Space Puzzle Molding (SPM) bei Verarbeitung von
Kunststoffen, Stereolithografie (STL oder SLA) bei Verarbeitung von flüssigen Duromeren
oder Elastomeren, oder schließlich Binder Jetting, wobei Pulver und Granulate verarbeitet
werden.
[0006] Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Kanal verspringend angeordnet ist,
mit anderen Worten in seinem Verlauf ausgehend von einer an dem hinteren Ende angeordneten
Anschlussöffnung in Richtung des vorderen Endes mindestens eine Richtungsänderung
erfährt, wobei die Richtungsänderung in einer Umfangsrichtung und/oder in einer Radialrichtung
bezüglich einer Längsachse des Füllrohrs erfolgen kann. Beispielsweise kann die Richtungsänderung
des mindestens einen Kanals von einem Verlauf parallel zur Längsrichtung in einen
Verlauf unter einem Winkel zur Längsrichtung oder in einen Verlauf quer zur Längsrichtung,
sei es in Umfangs- oder Radialrichtung, erfolgen, oder umgekehrt. Mehrere Richtungsänderungen
ein und desselben Kanals sind ebenfalls möglich.
[0007] Es kann vorgesehen sein, dass die Anschlussöffnungen in einer radialen Richtung bezüglich
einer Längsachse des Füllrohrs verlaufen.
[0008] An dem hinteren Ende kann einstückig mit dem Füllrohr eine Füllrohrhalteplatte gebildet
sein, die in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse des Füllrohrs angeordnet ist.
[0009] Der Entlüftungskanal kann an dem vorderen Ende in einen in der Füllrohrwand eingebetteten
Ringkanal münden, der sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit der einen oder mit
mehreren Entlüftungsöffnungen verbunden ist.
[0010] Die Füllrohrwand kann an dem vorderen Ende zu einer abgerundeten Aufstecknase zulaufen,
aus der die Füllöffnung ausgeschnitten ist.
[0011] Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass ein Sackleitsteg über die Füllöffnung
hinweg verlaufend angeordnet ist. Der Sackleitsteg kann von einem Spitzenbereich der
Aufstecknase bis zu einem hinteren Rand der Füllöffnung verlaufen. Der Sackleitsteg
kann durch eine Rippe gebildet sein, die sich in einer eine Längsachse des Füllrohrs
enthaltenden Ebene erstreckt.
[0012] Alternativ können mehrere Sackleitstege gebildet sein, die jeweils von dem Spitzenbereich
der Aufstecknase ausgehen und sich unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Förderrohrs
in Richtung des hinteren Rands der Füllöffnung erstrecken.
[0013] Es kann ein in der Füllrohrwand eingebetteter Luftzufuhrkanal vorgesehen sein, der
von dem hinteren Ende bis zu einer in einem Bereich zwischen dem hinteren Ende und
der Belüftungsöffnung in den Füllkanal mündenden Luftzufuhröffnung verläuft.
[0014] Der Luftzufuhrkanal kann einen in Umfangsrichtung verlaufenden Ringkanalabschnitt
und mehrere in Längsrichtung verlaufende Kanalabschnitte aufweisen, wobei von jedem
Kanalabschnitt mindestens eine Luftzufuhröffnung abzweigt, die in den Füllkanal mündet.
Jeder Kanalabschnitt kann eine in Längsrichtung verlaufende Reihe von Luftzufuhröffnungen,
die in den Füllkanal münden, aufweisen.
[0015] Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Kanäle, etwa der Entlüftungskanal,
der Belüftungskanal, der Aufblaskanal und/oder ggf. der Luftzufuhrkanal zumindest
bereichsweise an unterschiedlichen Umfangspositionen in der Füllrohrwand verlaufen,
oder mit anderen Worten in Umfangsrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind.
Es besteht die Möglichkeit, dass zwei oder mehr Kanäle oder Kanalabschnitte zumindest
bereichsweise an übereinstimmenden Umfangspositionen in der Füllrohrwand verlaufen
und mit anderen Worten bereichsweise in radialer Richtung gesehen übereinander angeordnet
sind und/oder einander überkreuzen.
[0016] Weiter kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Kanal, der Entlüftungskanal, der
Belüftungskanal, der Aufblaskanal und/oder ggf. der Luftzufuhrkanal, über seine bzw.
ihre Längserstreckung an unterschiedlichen Radialpositionen in der Füllrohrwand verläuft
bzw. verlaufen.
[0017] Es kann vorgesehen sein, dass der Entlüftungskanal im Bereich eines Blähmanschettensitzes
in einer Position mit kleinerem Radius als am hinteren Ende verläuft.
[0018] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Füllrohrs schräg von vorn zeigt,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Füllrohrs nach Fig. 1 zeigt,
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht des vorderen Endes des Füllrohrs nach Fig. 1 zeigt,
- Fig. 4
- eine Längsschnittansicht eines Füllrohrs gemäß Figur 1 zeigt,
- Fig. 5
- eine schematische Schnittansicht entsprechend Figur 4 zeigt,
- Fig. 6
- eine Längsschnittansicht eines Füllrohrs nach Figur 1 bis 3 an einer anderen Umfangsposition
als Figur 5 zeigt.
- Fig. 7
- eine schematische Schnittansicht entsprechend Fig. 6 zeigt, und
- Fig. 8, 9
- eine Längsschnittansicht und eine Vorderansicht einer Variante des Ausführungsbeispiels
nach Figur 1 bis 7 zeigen.
[0019] Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in unterschiedlichen Ansichten in Figur
1 bis 7 dargestellt. Ein Füllrohr 2 umschließt einen im Wesentlichen zylindrischen
Füllkanal 4, der sich von einem hinteren Ende 6 des Füllrohrs bis zu einem vorderen
Ende 8 erstreckt. Das hintere Ende 6 dient der Fixierung an einer nicht dargestellten
Füllmaschine, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Füllrohrhalteplatte
10 an dem hinteren Ende 6 einstückig mit dem Füllrohr 2 ausgebildet ist. An der Füllrohrhalteplatte
10 sind Befestigungslöcher oder -schlitze 12 zur Befestigung an der Füllmaschine ausgebildet.
Das gesamte Füllrohr ist in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt, bspw.
mittels 3D-Druck.
[0020] Am vorderen Ende 8 verjüngt sich das Füllrohr 2 zu einer abgerundeten Aufstecknase
14 mit einem Spitzenbereich 16. Benachbart zu dem Spitzenbereich 16 ist in der Aufstecknase
14 eine Füllöffnung 18 ausgebildet bzw. ausgeschnitten, in oder durch die der Füllkanal
4 mündet.
[0021] Der Füllkanal 4 ist von einer Füllrohrwand 20 umschlossen, die im Wesentlichen das
Füllrohr bildet und sich von dem hinteren Ende 6 bis zum vorderen Ende 8 erstreckt.
[0022] Am vorderen Ende 8 läuft die Füllrohrwand 20 unter Bildung der Aufstecknase 14 zusammen,
und an einem im Betrieb unteren Bereich der Aufstecknase 14 ist die Füllöffnung 18
ausgeschnitten.
[0023] Ein Sackleitsteg 22 erstreckt sich in einer Längsrichtung 24 des Füllrohrs 2 über
die Füllöffnung 18, wobei die Längsrichtung 24 mit einer Aufsteckrichtung eines Ventilsacks
auf das Füllrohr 2 übereinstimmt. Der Sackleitsteg 22 verläuft von dem Spitzenbereich
16 der Aufstecknase 14 bis zu einem hinteren Rand der Füllöffnung 18 und ist durch
eine Außenkante einer ebenen Rippe 26 gebildet, die einstückig mit der Füllrohrwand
20 ausgebildet ist.
[0024] In einem mittleren Bereich des Füllrohrs, benachbart zu der Füllöffnung 18, ist auf
einer Außenseite der Füllrohrwand 20 ein Blähmanschettensitz 28 ausgebildet, der zwei
mit gegenseitigem Abstand angeordnete, über den Umfang der Füllrohrwand 20 verlaufende
profilierte Vorsprünge 30 umfasst. Eine ringförmige Blähmanschette 32 aus einem elastischen
Material kann um die Füllrohrwand 20 herum in die Vorsprünge 30 luftdicht eingesetzt
werden und zur Fixierung eines Ventilsacks durch Luftzufuhr über einen Aufblaskanal
34 aufgebläht werden. Manschettenhalteringe 36 verhindern, dass sich die Blähmanschette
32 von den Vorsprüngen 30 löst.
[0025] Die Schnittdarstellungen in Figur 6 und 7 zeigen den Aufblaskanal 34 in seinem Verlauf
von einer am hinteren Ende 6 angeordneten Anschlussöffnung 38 bis zu einer in der
Außenseite der Füllrohrwand 20 mündenden Autblasöffnung 40, durch die Luft zum Aufblähen
der Blähmanschette 32 in einen ringförmigen Zwischenraum 42 zwischen Blähmanschette
32 und Füllrohrwand 20 gedrückt werden kann.
[0026] Ausgehend von der Anschlussöffnung 38 können zwei oder auch mehr Aufblaskanäle 34
mit gegenseitigem Abstand in Umfangsrichtung angeordnet sein, die sich zu zwei oder
mehr Aufblasöffnungen 40 im Bereich der Blähmanschette 32 erstrecken.
[0027] Figur 4 und 5 erläutern die Anordnung eines Belüftungskanals 46, der in der Füllrohrwand
20 eingebettet zwischen einer Anschlussöffnung 48 am hinteren Ende 6 des Füllrohrs
2 und einer in den Füllkanal 4 mündenden Belüftungsöffnung 50 verläuft. Über die Anschlussöffnung
48 ist Druckluft in den Belüftungskanal 46 einleitbar, so dass durch einen gezielten
Druckstoß am Ende des Befüllungsvorgangs pulverförmiges Material aus dem Füllkanal
4 ausgeblasen werden kann, ohne dass es zu einem unkontrollierten Nachrieseln nach
Abziehen des Ventilsacks von dem Füllrohr 2 kommt.
[0028] Der Belüftungskanal 46 sowie die Anschlussöffnung 48 und die Belüftungsöffnung 50
können in einer Mittelebene des Füllrohrs 2 angeordnet sein, die durch eine Erstreckungsebene
der Rippe 26 festgelegt ist, die den Sackleitsteg 22 bildet.
[0029] Ein Entlüftungskanal 52 verläuft zwischen einer Anschlussöffnung 54 am hinteren Ende
6 des Füllrohrs 2 und einer oder mehreren Entlüftungsöffnungen 56, die am vorderen
Ende des Füllrohrs 2 in der Nähe der Füllöffnung 18 in der Außenseite der Füllrohrwand
20 münden. Wie Figur 3 erkennen lässt, sind bevorzugt zwei Entlüftungsöffnungen 56
vorgesehen, die beiderseits der Füllöffnung 18 angeordnet sind.
[0030] Wie insbesondere Figur 7 zeigt, verläuft der Entlüftungskanal 52 in Umfangsrichtung
versetzt in Bezug auf den Belüftungskanal 46, beispielsweise um 20° bis 30° in Umfangsrichtung
versetzt. Am vorderen Ende des Entlüftungskanals 52 schließt sich ein in Umfangsrichtung
verlaufender ringförmiger Kanal 53 an, der bis zu den beiden Entlüftungsöffnungen
56 führt. Stattdessen könnten zwei Entlüftungskanäle 52 vorgesehen sein, die jeweils
beispielsweise um 20° bis 30° in Umfangsrichtung versetzt in Bezug auf den Belüftungskanal
46 angeordnet sind.
[0031] Der oder die Entlüftungskanäle 52 dienen dazu, die Luft, die bei der Abfüllung zusammen
mit dem Material in den Ventilsack gelangt ist, aus dem Sack abzuführen.
[0032] Figuren 8 und 9 zeigen in unterschiedlichen Ansichten einen Luftzufuhrkanal 60, der
sich von einer Anschlussöffnung 62 am hinteren Ende 6 des Füllrohrs 2 in Richtung
des vorderen Endes 8 erstreckt und an einer Position vor der Blähmanschette oder vor
der oder den Belüftungsöffnungen 50 des Belüftungskanals 46 endet. In dem dargestellten
Beispiel schließt sich an die Anschlussöffnung 62 ein teilweise über den Umfang verlaufender
Ringkanalabschnitt 64 an, von dem mehrere Luftzufuhrkanäle 60 in Längsrichtung abgehen.
Von dem bzw. jedem Luftzufuhrkanal 60 zweigen eine Reihe von Luftzufuhröffnungen 66
ab, die in den Füllkanal 4 münden.
[0033] Der Zweck des oder der Luftzufuhrkanäle 60 besteht darin, Luft in den Fülstrom einzufördern,
um das Material aufzulockern und eine bessere Befüllung zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 2
- Füllrohr
- 4
- Füllkanal
- 6
- hinteres Ende
- 8
- vorderes Ende
- 10
- Füllrohrhalteplatte
- 12
- Befestigungsschlitz
- 14
- Aufstecknase
- 16
- Spitzenbereich
- 18
- Füllöffnung
- 20
- Füllrohrwand
- 22
- Sackleitsteg
- 24
- Längsrichtung
- 26
- Rippe
- 28
- Blähmanschettensitz
- 30
- Vorsprung
- 32
- Blähmanschette
- 34
- Aufblaskanal
- 36
- Manschettenhaltering
- 38
- Anschlussöffnung
- 40
- Aufblasöffnung
- 42
- Zwischenraum
- 46
- Belüftungskanal
- 48
- Anschlussöffnung
- 50
- Belüftungsöffnung
- 52
- Entlüftungskanal
- 53
- ringförmiger Kanal
- 54
- Anschlussöffnung
- 56
- Entlüftungsöffnung
- 60
- Luftzufuhrkanal
- 62
- Anschlussöffnung
- 64
- Ringkanalabschnitt
- 66
- Luftzufuhröffnung
- 68
- Kanalabschnitt
1. Füllrohr (2) zum Füllen und Entlüften von Ventilsäcken, das ein vorderes Ende (8)
mit einer Füllöffnung (18) und ein hinteres Ende (6) zum Fixieren an einer Füllmaschine
aufweist, mit einem von einer Füllrohrwand (20) umschlossenen Füllkanal (4), wobei
das Füllrohr (2) mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt ist und
mindestens einen Kanal (34, 46, 52, 60) aufweist, der wenigstens bereichsweise in
der Füllrohrwand (20) eingebettet ist und jeweils ausgehend von einer an dem hinteren
Ende (6) angeordneten Anschlussöffnung (38, 48, 54, 62) in Richtung des vorderen Endes
(8) verläuft.
2. Füllrohr nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Kanal (34, 46, 52, 60) einen Entlüftungskanal
(52) umfasst, der bis zu einer benachbart zu der Füllöffnung (18) angeordneten, zu
einer Außenseite des Füllrohrs (2) führenden Entlüftungsöffnung (56) verläuft.
3. Füllrohr nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Kanal (34, 46, 52, 60) einen Belüftungskanal
(46) umfasst, der bis zu einer in einem mittleren Bereich des Füllrohrs (2) angeordneten
und in den Füllkanal (4) mündenden Belüftungsöffnung (50) verläuft.
4. Füllrohr nach Anspruch 2 oder 3, wobei der mindestens eine Kanal (34, 46, 52, 60)
einen Aufblaskanal (34) zum Aufblasen einer auf das Füllrohr (2) aufsetzbaren Blähmanschette
(32) umfasst, der bis zu einer in einem mittleren Bereich des Füllrohrs (2) angeordneten
und zur Außenseite des Füllrohrs (2) führenden Aufblasöffnung (40) verläuft.
5. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Kanal (34,
46, 52, 60) in seinem Verlauf ausgehend von einer an dem hinteren Ende (6) angeordneten
Anschlussöffnung (38, 48, 54, 62) in Richtung des vorderen Endes (8) mindestens eine
Richtungsänderung in einer Umfangs- und/oder Radialrichtung bezüglich einer Längsachse
(24) erfährt.
6. Füllrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem hinteren Ende (6) einstückig mit dem Füllrohr (2) eine Füllrohrhalteplatte
(10) gebildet ist, die in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse (24) des Füllrohrs
(2) angeordnet ist.
7. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (52) an dem vorderen Ende (8) in einen in der Füllrohrwand (20)
eingebetteten Ringkanal (53) mündet, der sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit
der einen oder mit mehreren Entlüftungsöffnungen (56) verbunden ist.
8. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllrohrvvand (20) an dem vorderen Ende (8) zu einer abgerundeten Aufstecknase
(14) zuläuft, aus der die Füllöffnung (18) ausgeschnitten ist.
9. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sackleitsteg (22) über die Füllöffnung (18) hinweg verlaufend angeordnet ist.
10. Füllrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sackleitsteg (22) von einem Spitzenbereich (16) der Aufstecknase (14) bis zu
einem hinteren Rand der Füllöffnung (18) verläuft.
11. Füllrohr nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sackleitsteg (22) durch eine Rippe (26) gebildet ist, die sich in einer eine
Längsachse (24) des Füllrohrs (2) enthaltenden Ebene erstreckt.
12. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Füllrohrwand (20) eingebetteter Luftzufuhrkanal (60) vorgesehen ist, der
von dem hinteren Ende (6) bis zu einer in einem Bereich zwischen dem hinteren Ende
(6) und der Belüftungsöffnung (50) in den Füllkanal (4) mündenden Luftzufuhröffnung
(66) verläuft.
13. Füllrohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftzufuhrkanal (60) einen in Umfangsrichtung verlaufenden Ringkanalabschnitt
(64) und mehrere in Längsrichtung (24) verlaufende Kanalabschnitte (68) aufweist,
wobei von jedem Kanalabschnitt (68) mindestens eine Luftzufuhröffnung (66) abzweigt,
die in den Füllkanal (4) mündet.
14. Füllrohr nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kanalabschnitt (68) eine in Längsrichtung (24) verlaufende Reihe von Luftzufuhröffnungen
(66) aufweist, die in den Füllkanal (4) münden.
15. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kanäle, etwa der Entlüftungskanal (52), der Belüftungskanal (46),
der Aufblaskanal (34) und/oder ggf. der Luftzufuhrkanal (60), zumindest bereichsweise
an unterschiedlichen Umfangspositionen in der Füllrohrwand (20) verlaufen, oder in
Umfangsrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind.
16. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Kanäle (34, 46, 52, 60) oder Kanalabschnitte zumindest bereichsweise
an übereinstimmenden Umfangspositionen in der Füllrohrwand (20) verlaufen und in radialer
Richtung gesehen übereinander angeordnet sind und/oder einander überkreuzen.
17. Füllrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (52) im Bereich eines Blähmanschettensitzes (28) in einer Position
mit kleinerem Radius als am hinteren Ende (6) verläuft.