[0001] Die Erfindung betrifft einen Füllstutzen zum Anbau an einen Aufgabetrichter für Schüttgut
mit beliebigem Eintrittsquerschnitt und mit quadratischem oder rechteckigem Austrittsquerschnitt,
zum Abfüllen von Gebinden mit Quadrat- oder Rechteckquerschnitt, insbesondere von
angeklemmten Seitenfaltensäcken. Füllstutzen dieser Art dienen zur Anpassung des Füllvorrichtungsquerschnitts
an den Querschnitt des Gebindes, d. h. der Austrittsquerschnitt der Füllvorrichtung
muß im wesentlichen dem Eintrittsquerschnitt des zu befüllenden Gebindes entsprechen,
das üblicherweise von einem mit äußeren Klemmvorrichtungen an den Füllstutzen angehängten
Sack gebildet wird. Die Füllstutzen sind in der Regel vom Aufgabetrichter leicht trennbar,
um für verschiedene Sackformen und -größen entsprechend passende Füllstutzen einsetzen
zu können. Der Eintrittsquerschnitt kann hierbei beliebig sein, also beispielsweise
kreisrund oder quadratisch. Beim Befüllen der angehängten Säkke mit Füllgut nach dem
Öffnen einer Schleusenöffnung im darüberliegenden Aufgabetrichter strömt das Füllgut
bevorzugt zentral in den Sack ein, der zunächst noch seine durch den Austrittsquerschnitt
des Fülltrichters vorgegebene Quadrat- oder Rechteckform hat. Durch das Befüllen von
der Mitte her erhält der Sack jedoch dann eine Tendenz zum Auswölben und Rundformen,
da das sich kegelig aufhäufende Füllgut zunächst die Wandmitten der Sackwandungen
belastet. Dies gilt besonders bei granulatartigen Füllgütern mit schlechteren Fließeigenschaften.
Ein derart rund geformter Sack ist nach dem Freigeben durch die Klemmvorrichtungen
nur noch problematisch zu verschließen, da die Kanten der Sackfahne nicht mehr parallel
liegen, wie noch während des Anhängens des Sackes am Füllstutzen. Neben der Problematik
beim Verschließen haben rundgeformte Säcke auch den Nachteil, daß sie nicht mehr packungsdicht
und sicher liegend auf Paletten gestapelt werden können.
[0002] Aufgabe der verliegenden Erfindung ist es daher, einen Füllstutzen bereitzustellen,
mit dem sich im Querschnitt rechtekkige oder quadratische Gebinde, insbesondere Säcke
mit tiefen Seitenfalten, günstig und formstabilisierend befüllen lassen. Die Lösung
hierfür besteht in einem solchen Füllstutzen, der sich dadurch auszeichnet, daß im
Austrittsquerschnitt ein Zentralbereich verbaut ist und vier separate, den Ecken des
Quadrat- oder Rechteckquerschnitts zugeordnete Austrittsöffnungen offengehalten sind.
Hiermit wird das in den im wesentlichen vollständig offenen und in der Regel ungeteilten
Eintrittsquerschnitt des Füllstutzens einströmende Füllgut auf vier Einzelströme aufgeteilt,
die den Ecken des Austrittsquerschnitts zugeordnet sind. Die Säcke werden damit beim
Füllen zunächst von den Ecken her stabilisiert, wodurch die Wandungen zwischen den
Ecken bleibt ein gewisse Spannung erhalten, so daß das Auswölben der Wandungen bei
aufsteigendem Füllgut nicht eintreten kann. Die Wirkung tritt in gleicher Weise bei
an den Füllstutzen angeklemmten Säcken als auch bei auf einer Unterlage stehenden
Säcken ein. Die befüllten Säcke haben im Querschnitt eine stabile Rechteck- oder Quadratform,
so daß die Kanten der Sackfahnen nach dem Befüllen und Freigeben der Säcke vom Füllstutzen
weitgehend parallel liegen, so daß einfache und unkomplizierte Verschließoperationen
möglich sind.
[0003] Die verschlossenen Säcke lassen sich kompakt und sicher liegend aufeinanderstapeln.
Es entstehen hierbei nur geringe Toträume.
[0004] Es versteht sich, daß die Einbauten im Austrittsquerschnitt des Füllstutzens so ausgeführt
sein müssen, daß kein Füllgut auf ihnen ablagern kann und daß es keine Störungen im
Füllgutstrom durch übermäßige Querschnittsverengungen geben kann.
[0005] Nach einer ersten bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß im Austrittsquerschnitt
eine symmetrisch angeordnete Kreuzfläche verbaut ist und vier den Ecken zugeordnete
gleich große Rechtecke oder Quadrate als Austrittsöffnungen freigehalten sind. Hierbei
wird insbesondere vorgeschlagen, daß im Füllstutzen jeweils mittig und kantenparallel
zwei sich kreuzförmig durchdringende, nach oben zugespitzte Keilelemente eingesetzt
sind. Bei einem rechteckigen Austrittsquerschnitt kann vorgesehen sein, daß eines
der Keilelemente breiter und höher ist als das andere, während sich bei einem quadratischen
Austrittsquerschnitt eine untereinander gleiche Ausführung der Keilelement anbietet.
Der Keilwinkel kann jeweils relativ spitz sein, beispielsweise 30°. Hierbei ist der
Keilwinkel insbesondere so zu wählen, daß die Keilflanken parallel zu den divergierenden
Wänden des unteren Abschnitts des Füllstutzens liegen. Auf diese Weise werden Querschnittsverengungen
vermieden, die zu Stockungen im Materialfluß führen könnten.
[0006] Nach einer zweiten konkreten Ausführung ist vorgesehen, daß im Austrittsquerschnitt
eine symmetrisch angeordnete über Eck stehende Quadrat- oder Rautenfläche verbaut
ist und vier den Ecken des Rechteckquerschnitts zugeordnete -gleich große Dreiecke
als Austrittsöffnungen freigehalten sind. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß
im Füllstutzen mittig und zum Austrittsquerschnitt über Eck gesetzt eine gerade Pyramide
mit quadratischer oder rautenförmiger Grundfläche und nach oben weisender Spitze eingesetzt
ist. Eine weitere Ergänzung, die zur Halterung der Pyramide im Stutzen und zur Trennung
der Materialströme dient, kann darin bestehen, daß zwischen den Pyramidenkanten und
den Mitten der Füllstutzenwände senkrechte Trennbleche eingesetzt sind. Letztere sind
insbesondere auch als Ausgleichsmaßnahme erforderlich, wenn eine Pyramide auf quadratischem
Grundriß in einen rechteckigen Austrittsquerschnitt eingesetzt wird. Es versteht sich,
daß die als dreiekkig bezeichneten Austrittsöffnungen hierdurch geringe Beschneidungen
an den jeweils in Wandmitte der Füllstutzenwände liegenden Dreiecksspitzen aufweisen.
Bei dieser Ausführung kann die Pyramidenspitze gegebenenfalls über dén engsten Querschnitt
des Füllstutzens nach oben hinausragen.
[0007] In beiden Ausführungen bildet der Füllstutzen vorzugsweise einen oberen Abschnitt
mit einem gleichbleibenden oder von oben nach unten konvergierenden Querschnitt und
einen unteren Abschnitt mit einem gleichbleibenden oder von oben nach unten divergierenden
Querschnitt. Die Einbauten bauen insbesondere auf der Austrittsebene des Füllstutzens
nach oben auf. Bei Füllstützen für kleine Abfüllmengen ist eine geringe Höhe der Einbauten
über der Austrittsebene günstig, die nur etwa der halben Höhe des unteren Abschnitts
entspricht. Die Einbauten können nach unten offene Blechkonstruktionen sein. In allen
Querschnitten des Füllstutzens ist das äußere Kantenverhältnis bevorzugt nicht deutlich
von 1 verschieden.
[0008] Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden nachstehend beschrieben.
[0009] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Füllstutzen mit kreuzförmigem Einbau
a) in einer ersten Seitenansicht,
b) in einer zweiten Seitenansicht,
c) in Draufsicht,
d) in Unteransicht auf den Austrittsquerschnitt;
[0010] Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Füllstutzen in einer zweiten Ausführung mit
quadratischem Einbau
a) in einer ersten Seitenansicht,
b) in einer zweiten Seitenansicht,
c) in Draufsicht,
d) in Unteransicht auf den Austrittsquerschnitt.
[0011] In Figur 1 ist ein Füllstutzen 11 gezeigt, der eine senkrechte Stutzenachse A hat
und an dem die folgenden Einzelheiten zu erkennen sind. Ein obenliegender Flansch
12 hat rechteckige Grundform und weist zwei Befestigungslöcher 13, 14 zum Einhängen
und Anschrauben des Flansches an einem Gegenflansch eines Aufgabetrichters auf, aus
dem eine abgemessene Menge an Füllgut durch den Füllstutzen 11 in ein untergestelltes
oder angehängtes Gebinde, insbesondere einen Seitenfaltensack, fließt. Im Anschluß
an den Flansch 12 mit einer quadratischen Eintrittsöffnung 15 befindet sich ein oberer
Abschnitt 16 des Füllstutzens, der von der genannten quadratischen Eintrittsöffnung
15 auf einen engsten Zwischenquerschnitt 17 zu konvergiert, der ebenfalls quadratisch
ist. An diesen anschließend liegt ein unterer Abschnitt 18 des Füllstutzens, der von
dem genannten Zwischenquerschnitt 17 sich zu einem rechteckigen Austrittsquerschnitt
19 erweitert. Im unteren Abschnitt 18 befindet sich ein Einbau mit kreuzförmigem Grundriß,
der auf dem Austrittsquerschnitt aufbauend aus einem größeren ersten Keilelement 21,
das die längere Achse des Austrittsquerschnitts halbiert, und einem weniger hohen
zweiten Keilelement 22, das die kürzere Achse des Austrittsquerschnitts halbiert,
besteht. Die beiden Keilelemente durchdringen sich und sind jeweils symmetrisch und
mit nach oben weisender Keilspitze mit einem Keilwinkel in der Größenordnung von 30°
eingesetzt. In der Draufsicht auf den Einbau ist die Durchdringung der beiden Keilelemente
zu sehen. In der Unteransicht auf die Austrittsöffnung ist erkennbar, daß das zweite
Keilelement 22 als einstückiger Blechwinkel in das mit Ausschnitten versehene erste
Keilelement 21, das ebenfalls aus einem einstückigen Blechwinkel besteht, eingesetzt
ist. Das Verhältnis der Grundflächen der Keilelemente und damit bei vorgegebenem gleichen
Keilwinkel auch das Verhältnis der Höhen ist so bestimmt, daß in den vier Ecken des
rechtwinkligen Austrittsquerschnittes vier quadratische Austrittsöffnungen 23, 24,
25, 26 frei bleiben. Der Füllgutstrom wird somit in vier Einzelströme geteilt, die
in die äußersten Ecken eines angehängten Sackes einströmen und von dort zur Mitte
hin zurückfließen können, so daß zunächst die rechteckige Grundform des angehängten
Sackes stabilisiert wird und die Tendenz zur Rundformung des Sackes durch das einströmende
Füllgut unterdrückt wird.
[0012] In Figur 2 ist ein Füllstutzen 11 gezeigt, der eine senkrechte Stutzenachse A hat
und an dem die folgenden Einzelheiten zu erkennen sind. Ein obenliegender Flansch
12 hat rechteckige Grundform und weist zwei Befestigungslöcher 13, 14 zum Einhängen
und Anschrauben des Flansches an einem Gegenflansch eines Aufgabetrichters auf, aus
dem eine abgemessene Menge an Füllgut durch den Füllstutzen 11 in ein untergestelltes
oder angehängtes Gebinde, insbesondere einen Seitenfaltensack, fließt. Im Anschluß
an den Flansch 12 mit einer quadratischen Eintrittsöffnung 15 befindet sich ein oberer
Abschnitt 16 des Füllstutzens, der von der genannten quadratischen Eintrittsöffnung
15 etwa unverändert auf einen engsten Zwischenquerschnitt 17 zuläuft, der ebenfalls
quadratisch ist. An diesen anschließend liegt ein unterer Abschnitt 18 des Füllstutzens,
der von dem genannten Zwischenquerschnitt 17 sich zu einem rechteckigen Austrittsquerschnitt
19 erweitert. Im unteren Abschnitt 18 befindet sich ein Einbau mit zum Austrittsquerschnitt
übereck gestelltem quadratischen Grundriß, der auf dem Austrittsquerschnitt aufbauend
aus einem geraden Pyramidenkörper 27 mit nach oben weisender Spitze besteht. Der Spitzenwinkel
der Pyramide zwischen zwei Kanten gemessen liegt in der Größenordnung von 60°. In
der Draufsicht auf den Einbau ist die mittige Lage der Pyramidenspitze zu sehen. In
der Unteransicht auf die Austrittsöffnung ist erkennbar, daß die Pyramide als unten
offene Blechkonstruktion eingesetzt ist. Den Abstand von den Pyramidenkanten zu den
Füllstutzenwänden überbrücken Verbindungsbleche 29, 30, 31, 32, die von der Austrittsöffnung
19 bis zur Höhe des Übergangsquerschnitts 17 reichen können. In den vier Ecken des
rechtwinkligen Austrittsquerschnittes bleiben hierbei vier dreieckige Austrittsfelder
33, 34, 35, 36 frei, deren Spitzen durch Verbindungsbleche leicht beschnitten sind.
Der Füllgutstrom wird somit in vier Einzelströme geteilt, die in die äußersten Ecken
eines angehängten Sackes einströmen und von dort zur Mitte hin zurückfließen können,
so daß zunächst die rechteckige Grundform des angehängten Sackes stabilisiert wird
und die Tendenz zur Rundformung des Sackes durch das einströmende Füllgut unterdrückt
wird.
1. Füllstutzen (11) zum Anbau an einen Aufgabetrichter für Schüttgut mit beliebigem Eintrittsquerschnitt
und quadratischem oder rechteckigem Austrittsquerschnitt, zum Abfüllen von Gebinden
mit Quadrat- oder Rechteckquerschnitt, insbesondere von angeklemmten Seitenfaltensäcken,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Austrittsquerschnitt (19) ein Zentralbereich verbaut ist und vier separate, den
Ecken des Quadrat- oder Rechteckquerschnitts zugeordnete Austrittsöffnungen (23, 24,
25, 26; 33, 34, 35, 36) offengehalten sind.
2. Füllstutzen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Austrittsquerschnitt (19) eine symmetrisch angeordnete Kreuzfläche verbaut ist
und vier den Ecken zugeordnete gleich große Quadrate oder Rechtecke als Austrittsöffnungen
(23, 24, 25, 26) freigehalten sind.
3. Füllstutzen nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Füllstutzen (11) jeweils mittig und kantenparallel zwei sich kreuzförmig durchdringende,
nach oben zugespitzte Keilelemente (21, 22) eingesetzt sind.
4. Füllstutzen nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Keilelement (21) höher ist als das andere Keilelement (22).
5. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Keilwinkel beider Keilelemente (21, 22) gleich ist und insbesondere ca. 30° beträgt.
6. Füllstutzen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Austrittsquerschnitt (19) eine symmetrisch angeordnete über Eck stehende Quadrat-
oder Rautenfläche verbaut ist und vier den Ecken des Quadrat- oder Rechteckquerschnitts
zugeordnete gleich große Dreiecke als Austrittsöffnungen (33, 34, 35, 36) freigehalten
sind.
7. Füllstutzen nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Füllstutzen (11) mittig und zum Austrittsquerschnitt (19) über Eck gesetzt eine
gerade Pyramide (27) mit quadratischer oder rautenförmiger Grundfläche und nach oben
weisender Spitze eingesetzt ist.
8. Füllstutzen nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Pyramidenkanten und den Mitten der Füllstutzenwände senkrechte Trennbleche
(29, 30, 31, 32) eingesetzt sind.
9. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fülltrichter (11) einen oberen Abschnitt (16) mit einem von oben nach unten gleichbleibenden
oder konvergierenden Querschnitt und einen unteren Abschnitt (18) mit
einem gleichbleibenden oder von oben nach unten divergierenden Querschnitt hat.
10. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbauten (21, 22, 27) im unteren Abschnitt (18) unterhalb des engsten Zwischenquerschnitts
(17) eingesetzt sind und insbesondere auf der Austrittsebene (19) aufbauen.
11. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbauten (21, 22, 27) im Füllstutzen (11) nach unten offene Blechkonstruktionen
sind.
12. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsflächen im Füllstutzen (11) quadratisch sind oder ein Kantenverhältnis
nahe 1 haben.