DE102013009284A1 - Packing machine and process - Google Patents
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Abstract
Packmaschine und Verfahren zum Füllen von Schüttgütern in Gebinde, wobei die Packmaschine einen Produktvorrat, eine Fördereinrichtung, einen Füllstutzen, eine Belüftungseinrichtung mit einem Belüftungsventil und einer Belüftungsdüse an dem Produktweg zwischen dem Produktvorrat und einem Produktausgang umfasst. Das Belüftungsventil ist über eine Steuereinheit steuerbar ausgeführt und die Steuereinheit und das Belüftungsventil sind dazu eingerichtet und ausgebildet, die effektiv durch die Belüftungsdüse durchtretende Luftmenge in einem Zeitabschnitt am Anfang eines Füllvorgangs größer einzustellen als in einem Zeitabschnitt am Ende des Füllvorgangs.A packaging machine and method for filling bulk materials into containers, the packaging machine comprising a product supply, a conveyor, a filler neck, a ventilation device with a vent valve and a vent nozzle on the product path between the product supply and a product outlet. The venting valve is controllably controlled by a control unit, and the control unit and the venting valve are adapted to set the amount of air effectively passing through the venting nozzle in a period of time at the beginning of a filling operation than in a period at the end of the filling operation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packmaschine zum Füllen von Schüttgütern in Gebinde und ein Verfahren. Dabei werden Schüttgüter insbesondere in Ventilsäcke gefüllt.The present invention relates to a packing machine for filling bulk goods in containers and a method. Here, bulk goods are filled in particular in valve bags.
Bei der Füllung von Ventilsäcken werden die Ventilsäcke auf einen in der Regel etwa horizontal ausgerichteten Füllstutzen aufgeschoben und anschließend durch das Innere des Füllstutzens gefüllt. Nach der Abnahme verschließt das Ventil des Ventilsacks die Öffnung selbstdichtend oder es wird eine zusätzliche Schweißnaht zur Verschließung des Ventils angebracht.When filling valve sacks, the valve sacks are pushed onto a usually approximately horizontally oriented filler neck and then filled through the interior of the filler neck. After removal, the valve bag valve closes the opening in a self-sealing manner, or an additional weld is made to close the valve.
Bei der vorliegenden Packmaschine wird in einem Produktvorrat ein Vorrat an abzufüllenden Schüttgütern aufbewahrt. Einem oder mehreren Füllstutzen ist jeweils eine Fördereinrichtung zugeordnet. Die Fördereinrichtung kann einen Fülltopf und eine Förderturbine umfassen. Eine Förderturbine, die ähnlich einer Zellenradschleuse aufgebaut ist, fördert durch Drehen der Turbinenflügel das Schüttgut aus dem Fülltopf in den daran angeschlossenen Füllkanal, an dessen Ende der Produktausgang vorgesehen ist. Der Produktausgang befindet sich an dem Füllstutzen.In the present packaging machine, a supply of bulk materials to be filled is stored in a product supply. One or more filling nozzles each have a conveyor assigned. The conveyor may comprise a Fülltopf and a conveyor turbine. A conveyor turbine, which is constructed similarly to a rotary valve, promotes by turning the turbine blades, the bulk material from the Fülltopf in the filling channel connected thereto, at the end of the product outlet is provided. The product outlet is located at the filler neck.
Bei der Abfüllung von Schüttgütern in Gebinde wie Ventilsäcke oder auch offene Säcke ist es bei der Abfüllung von z. B. Baumaterialien wie Zement in der Regel erforderlich, Druckluft zur Fluidisierung des abzufüllenden Schüttguts zuzusetzen. Durch die Beigabe von Druckluft wird das Schüttgut fließfähig gehalten bzw. gemacht, sodass eine effektive Abfüllung ermöglicht wird. Die Zugabe von Luft führt aber dazu, dass der Innendruck in dem Gebinde während der Abfüllung steigt. Dieser Innendruck muss vor Abnahme des Gebindes weitgehend abgebaut werden, damit nicht ein erheblicher Teil des abgefüllten Schüttguts bei der Abnahme von dem Füllstutzen durch den Druckabbau entweicht und somit die Umgebung der Packmaschine verschmutzt. Dies gilt umso mehr bei der Abfüllung von Schüttgütern in Gebinde aus beispielsweise Polyäthylenfolien oder dergleichen, da die Folienwand an sich luftundurchlässig ist.When filling bulk materials in containers such as valve sacks or open sacks, it is important when filling z. As building materials such as cement usually required to add compressed air for fluidizing the bulk material to be filled. By adding compressed air, the bulk material is held or made flowable, so that an effective filling is possible. However, the addition of air causes the internal pressure in the container to rise during filling. This internal pressure must be largely reduced before acceptance of the container so that not a significant part of the filled bulk material escapes during the removal of the filler neck by the pressure reduction and thus contaminates the environment of the packing machine. This applies all the more to the filling of bulk materials in containers made of, for example, polyethylene films or the like, since the film wall is impermeable to air.
Der Gewährleistung der Sauberkeit einer Abfüllanlage kommt zunehmende Bedeutung zu. Mit der
Es sind deshalb mit der
Da Packmaschinen oft als rotierende Packanlagen mit 8, 12 oder 16 Füllstutzen ausgerüstet sind, kann schon ein Defekt eines einzelnen Füllstutzens zu erheblichen Stillstandszeiten einer solchen Packmaschine führen.Since packaging machines are often equipped as rotating packing systems with 8, 12 or 16 filler neck, even a defect of a single filler neck can lead to significant downtime of such a packing machine.
Eine Füllanlage gemäß der
Vor dem beschriebenen Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Packmaschine und ein Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Gebinde zur Verfügung zu stellen, womit eine hohe Sauberkeit der Anlage gewährleistet werden kann und bei der der apparative Aufwand geringer ist.Prior to the described prior art, it is therefore the object of the present invention, a packing machine and a method for filling bulk materials in containers available provide, so that a high degree of cleanliness of the system can be guaranteed and in which the equipment cost is lower.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.This object is achieved by a device having the features of
Die erfindungsgemäße Packmaschine dient zum Füllen von Schüttgütern in Gebinde und umfasst wenigstens einen Produktvorrat, wenigstens eine Fördereinrichtung, wenigstens einen Füllstutzen, wenigstens eine Belüftungseinrichtung mit wenigstens einem Belüftungsventil und wenigstens einer Belüftungsdüse an dem Produktweg zwischen dem Produktvorrat und wenigstens einem Produktausgang. Der Produktausgang ist vorzugsweise an dem Füllstutzen vorgesehen. Das Belüftungsventil ist über eine Steuereinheit steuerbar ausgeführt und die Steuereinheit und das Belüftungsventil sind dazu eingerichtet und ausgebildet, die durch die Belüftungsdüse durchtretende Luftmenge und/oder die effektiv durchtretende Luftmenge in einem Zeitabschnitt am Anfang eines Füllvorgangs größer einzustellen als in einem Zeitabschnitt am Ende des Füllvorgangs.The packing machine according to the invention is used to fill bulk goods in containers and comprises at least one product supply, at least one conveyor, at least one filling nozzle, at least one ventilation device with at least one venting valve and at least one venting nozzle on the product path between the product supply and at least one product outlet. The product outlet is preferably provided on the filler neck. The venting valve is controllably controlled by a control unit, and the control unit and the venting valve are adapted to set the amount of air passing through the venting nozzle and / or the effective amount of air passing in a period of time at the beginning of a filling operation greater than a period of time at the end of the filling operation ,
Die erfindungsgemäße Packmaschine hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Packmaschine ist, dass kein zusätzlicher Drucksensor an jedem Füllstutzen benötigt wird, um eine effektive Sauberkeit der Packmaschine zu gewährleisten. Dadurch, dass die Steuereinheit die durchtretende Luftmenge zu Beginn des Füllvorgangs größer einstellt, als am Ende des Füllvorgangs kann effektiv gewährleistet werden, dass der im Gebinde vorherrschende Innendruck erheblich geringer als im Stand der Technik ist, da die Gesamtluftmenge reduziert und speziell zum Füllungsende, wenn sich das Produkt das Gebinde mehr und mehr füllt, weniger Luft zugegeben wird. Dadurch kann bei der Abnahme des Gebindes von dem Füllstutzen der Austritt von abgefülltem Schüttgut zuverlässig verhindert werden. Damit ermöglicht die Erfindung auf günstige Art eine besonders zuverlässige Packmaschine, bei der durch verringerte Anzahl von Komponenten eine besonders hohe Zuverlässigkeit erzielt werden kann.The packing machine according to the invention has many advantages. A significant advantage of the packing machine according to the invention is that no additional pressure sensor is needed at each filler neck to ensure effective cleanliness of the packing machine. The fact that the control unit sets the amount of air passing through at the beginning of the filling process, as at the end of the filling can be effectively ensured that the pressure prevailing in the container internal pressure is considerably lower than in the prior art, as the total amount of air reduced and especially to the filling end, if As the product fills the container more and more, less air is added. As a result, the discharge of bottled bulk material can be reliably prevented during the removal of the container from the filler neck. Thus, the invention allows a cheap way a particularly reliable packaging machine, in which a particularly high reliability can be achieved by reducing the number of components.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die insgesamt während eines Füllvorgangs einem Gebinde zugeführte Luftmenge erheblich reduziert werden kann, wenn zunächst eine höhere Luftmenge eingestellt wird und diese anschließend erheblich reduziert wird. Eine kontinuierlich gleichbleibende Luftmenge vom Anfang des Füllvorgangs bis zum Ende führt bei ähnlichen Fließeigenschaften des abzufüllenden Schüttguts zu einer insgesamt deutlich größeren Luftmenge, die in das Gebinde gelangt, wodurch auch der Innendruck im Gebinde am Ende des Füllvorgangs entsprechend höher ist. Dadurch resultiert eine größere Verschmutzung und/oder eine erheblich größere Wartezeit am Ende des Füllvorgangs.It has surprisingly been found that the total amount of air supplied to a container during a filling process can be considerably reduced if initially a higher quantity of air is adjusted and this is subsequently considerably reduced. A continuously constant amount of air from the beginning of the filling process to the end leads to similar flow properties of the bulk material to be filled to a significantly larger amount of air that enters the container, whereby the internal pressure in the container at the end of the filling is correspondingly higher. This results in greater pollution and / or a significantly longer waiting time at the end of the filling process.
Wird die zugeführte Luftmenge während des gesamten Füllvorgangs reduziert, kann es passieren, dass zunächst einige Gebinde zuverlässig gefüllt werden können und dass anschließend die Füllgeschwindigkeit sich erheblich reduziert oder gar kein Material mehr eingebracht wird, da das Material blockt und/oder Brücken bildet.If the amount of air supplied during the entire filling process is reduced, it can happen that some containers can be reliably filled first and that then the filling speed is significantly reduced or no more material is introduced because the material blocks and / or forms bridges.
Die Belüftungseinrichtung umfasst wenigstens eine Ventileinrichtung und wenigstens eine Belüftungsdüse. Die Ventileinrichtung kann mit der Belüftungsdüse über eine Druckluftverbindung verbunden sein. Die Ventileinrichtung kann direkt an der Belüftungsdüse vorgesehen oder auch davon beabstandet angeordnet sein. Beispielsweise kann die Ventileinrichtung in oder an einem Schaltschrank angeordnet sein, während die Belüftungsdüse an dem Produktweg, beispielsweise an der Fördereinrichtung und/oder an dem Füllstutzen angeordnet ist.The ventilation device comprises at least one valve device and at least one ventilation nozzle. The valve device may be connected to the ventilation nozzle via a compressed air connection. The valve device may be provided directly on the ventilation nozzle or also spaced therefrom. For example, the valve device may be arranged in or on a control cabinet, while the ventilation nozzle is arranged on the product path, for example on the conveyor and / or on the filler neck.
Ein bedeutender Vorteil der Erfindung ist auch, dass der Füllungsgrad der Gebinde verbessert werden kann. Dadurch, dass ein geringerer Luftanteil in die Gebinde gelangt, kann das Volumen des Gebindes verringert werden. Wird beispielsweise das Gebinde um 5% oder nur 2% oder auch nur 0,5% verkleinert, so können die Kosten für die Gebinde entsprechend reduziert werden. Bei einem Betrieb mit sechszehn Füllstutzen und 24 Stunden am Tag an sieben Tagen die Woche können die Kosten für das Gebindematerial entsprechend reduziert werden. Auch der Stauraum und das Transportvolumen können etwas reduziert werden.An important advantage of the invention is also that the degree of filling of the containers can be improved. The fact that a lower proportion of air enters the container, the volume of the container can be reduced. If, for example, the container is reduced by 5% or only 2% or even only 0.5%, the costs for the containers can be correspondingly reduced. When operating with sixteen fillers and operating 24 hours a day, seven days a week, the cost of the packaging material can be reduced accordingly. Also, the storage space and the transport volume can be reduced slightly.
Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass auch die Gewichtsgenauigkeit verbessert werden kann. Dadurch, dass bei der Abnahme des Gebindes vom Füllstutzen praktisch kein Material mehr austritt, wird nicht nur die Sauberkeit erhöht, sondern auch die Genauigkeit verbessert. Die Gewichtsgenauigkeit wird auch durch die verbesserte Steuerung des Füllvorgangs erhöht, da durch die optimierte Luftversorgung des Füllgutes die Grob- und Feinstromphasen besser gesteuert und so die Gewichtszunahme in der Feinstromphase kleiner gewählt werden kann. Dadurch ergibt sich ein noch exakterer Abschaltpunkt mit geringerem systembedingten Nachlauf.An additional advantage is that also the weight accuracy can be improved. Due to the fact that practically no material escapes when the container is removed from the filler neck, not only is the cleanliness increased, but the accuracy is also improved. The weight accuracy is also increased by the improved control of the filling process, since the coarse and fine flow phases are better controlled by the optimized air supply of the filling material and so the weight increase in the fine flow phase can be made smaller. This results in an even more accurate shut-off point with less system-related caster.
Vorzugsweise wird während wenigstens eines Teils der Füllvorgänge eine Charakteristik des Verlaufs des Füllgewichts über der Füllzeit ermittelt und in einer Speichereinrichtung als historische Daten abgelegt. Die Charakteristik des Verlaufs des Füllgewichts über der Füllzeit kann alle erfassten Füllgewichtsdaten umfassen. Möglich und bevorzugt ist es auch, aus dem Verlauf des Füllgewichts über der Füllzeit wenigstens einen charakteristischen Wert abzuleiten und bei der Steuerung eines nachfolgenden Füllvorgangs zu berücksichtigen. Dann kann die Zugabe von Luft an den Verlauf des Füllgewichts über der Füllzeit wenigstens eines vorhergehenden Füllvorgangs angepasst werden. Die Luftmenge kann reduziert werden, wenn sich aus der Füllkurve ergibt, dass zu viel Luft zugegeben wurde. Die Luftmenge kann bei einem folgenden Füllvorgang erhöht werden, wenn sich aus dem Verlauf des Füllgewichts über der Füllzeit ergibt, dass zu wenig Luft zugegeben wurde.Preferably, during at least a part of the filling operations, a characteristic of the course of the filling weight over the filling time is determined and stored in a storage device as historical Data stored. The characteristic of the course of the filling weight over the filling time may include all recorded filling weight data. It is also possible and preferred to derive at least one characteristic value from the course of the filling weight over the filling time and to take it into account in the control of a subsequent filling operation. Then, the addition of air to the course of the filling weight over the filling time of at least one previous filling operation can be adjusted. The amount of air can be reduced if the fill curve shows that too much air has been added. The amount of air can be increased in a subsequent filling process, if it follows from the course of the filling weight over the filling time that too little air was added.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet und eingerichtet, die Steuerung des Belüftungsventils bei einem folgenden Füllvorgang in Abhängigkeit von abgespeicherten historischen Daten zu verändern.Preferably, the control unit is designed and configured to change the control of the ventilation valve in a subsequent filling operation in dependence on stored historical data.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet und eingerichtet, die historischen Daten mehrerer vergangener Füllvorgänge zu berücksichtigen. Das kann durch Bildung von Mittelwerten über mehrere Füllvorgänge erfolgen.The control unit is preferably designed and set up to take into account the historical data of several past filling operations. This can be done by forming averages over several fillings.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass die durch das wenigstens eine Belüftungsventil zugeführte Luftmenge über eine Variation des Belüftungsquerschnitts des Belüftungsventils eingestellt wird. Möglich ist es aber auch, dass der eingesetzte Luftdruck variiert wird, um unterschiedliche Luftmengen einzustellen.In all embodiments, it is possible for the amount of air supplied by the at least one ventilation valve to be adjusted via a variation of the ventilation cross-section of the ventilation valve. But it is also possible that the air pressure used is varied to adjust different amounts of air.
Besonders bevorzugt ist das Belüftungsventil als ein Proportionalventil ausgebildet oder umfasst wenigstens ein solches Proportionalventil. Das Belüftungsventil kann als Magnetventil ausgebildet sein und umfasst dann insbesondere wenigstens eine elektrische Spule und wenigstens eine vorzugsweise als Feder ausgeführte Vorbelastungseinheit, um das Belüftungsventil in eine bevorzugte Stellung vorzubelasten. Die bevorzugte Stellung kann beispielsweise die geschlossene Stellung sein. Das Belüftungsventil kann einen Steuerkonus, ein Polrohr und einen Anker umfassen, um in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Strom einen entsprechenden Belüftungsquerschnitt einzustellen. Vorzugsweise ist der Belüftungsquerschnitt des Belüftungsventils wenigstens in einer Vielzahl von Stufen einstellbar. Vorzugsweise ist der Belüftungsquerschnitt quasi kontinuierlich oder kontinuierlich einstellbar. Dadurch wird eine besonders genaue Steuerung der durchtretenden Luftmenge ermöglicht.Particularly preferably, the ventilation valve is designed as a proportional valve or comprises at least one such proportional valve. The vent valve may be formed as a solenoid valve and then in particular comprises at least one electrical coil and at least one preferably designed as a spring preload unit to bias the vent valve in a preferred position. The preferred position may be, for example, the closed position. The vent valve may include a control cone, a pole tube, and an armature to adjust a corresponding vent area in response to the applied current. Preferably, the ventilation cross section of the ventilation valve is adjustable at least in a plurality of stages. Preferably, the ventilation cross-section is quasi-continuously or continuously adjustable. This allows a particularly accurate control of the passing air flow.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass eine Kennlinie des Belüftungsventils in der Steuereinheit hinterlegt ist. Dabei kann die Kennlinie insbesondere auch Hysterese-Effekte berücksichtigen. Dadurch wird eine besonders genaue Steuerung des Belüftungsventils ermöglicht.In all embodiments, it is preferred that a characteristic curve of the ventilation valve is stored in the control unit. In this case, the characteristic can also take into account in particular hysteresis effects. This allows a particularly accurate control of the ventilation valve.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet und ausgebildet, den effektiven Belüftungsquerschnitt des Belüftungsventils über wenigstens ein Pulsweitenmodulationsverfahren einzustellen. Ein Pulsweitenmodulationsverfahren ermöglicht auf einfache und effektive Weise die Steuerung der durch das Belüftungsventil durchtretenden Luftmenge. Bei einem Pulsweitenmodulationsverfahren wird vorzugsweise eine Intervalldauer kleiner 1 Sekunde und insbesondere kleiner 100 Millisekunden eingestellt.The control unit is preferably designed and configured to set the effective ventilation cross section of the ventilation valve via at least one pulse width modulation method. A pulse width modulation method allows simple and effective control of the amount of air passing through the vent valve. In a pulse width modulation method, an interval duration of less than 1 second and in particular less than 100 milliseconds is preferably set.
In besonders bevorzugten Ausgestaltungen beträgt eine Intervalldauer kleiner 50 Millisekunden und insbesondere kleiner 25 Millisekunden. In einer konkreten Ausgestaltung wurden 20 Millisekunden als Intervalldauer eingestellt. Bei einem Pulsweitenmodulationsverfahren wird der Zeitanteil einer Intervalldauer eingestellt, in dem das Belüftungsventil beispielsweise bestromt wird. Erfolgt beispielsweise über eine Zeitdauer von 10 Millisekunden eine Stromzufuhr bei einer Intervalldauer von 20 Millisekunden, so wird 50% der gesamten Intervalldauer die Spule bestromt.In particularly preferred embodiments, an interval duration is less than 50 milliseconds and in particular less than 25 milliseconds. In a specific embodiment, 20 milliseconds were set as the interval duration. In a pulse width modulation method, the time portion of an interval duration is set in which the ventilation valve is energized, for example. If, for example, a power supply is applied over a period of 10 milliseconds for an interval duration of 20 milliseconds, the coil is energized for 50% of the entire interval duration.
Nach Ablauf einer Intervalldauer wiederholt sich jedes Intervall, bis die Pulsweite anders moduliert wird.After an interval has elapsed, each interval repeats until the pulse width is modulated differently.
Vorzugsweise ist dem Füllstutzen eine Wägeeinheit zugeordnet, um ein Maß für ein Gewicht des zugeordneten Gebindes zu erfassen.Preferably, the filling nozzle is associated with a weighing unit to detect a measure of a weight of the associated container.
Dabei ist es möglich, dass ein Bruttogewicht erfasst wird. Möglich ist auch eine Erfassung eines Differentialgewichts, bei der beispielsweise die Fördereinrichtung separat gewogen wird und bei der aus der Gewichtsabnahme des Produktvorrates auf das in das Gebinde abgefüllte Gewicht zurückgeschlossen wird. Möglich ist es auch, dass das Gebinde beispielsweise mit einem zugehörigen Sackstuhl separat gewogen wird und aus dem ermittelten Gewicht auf das in dem Gebinde abgefüllte Gewicht zurückgeschlossen wird.It is possible that a gross weight is recorded. It is also possible to detect a differential weight, in which, for example, the conveyor is weighed separately and is deduced in the from the weight loss of the product stock on the filled into the container weight. It is also possible that the container is weighed separately, for example, with an associated sack chair and is deduced from the weight determined on the filled in the container weight.
Es ist besonders bevorzugt, dass wenigstens eine Belüftungsdüse an dem Füllkanal zwischen der Fördereinrichtung und dem Produktausgang des Füllstutzens vorgesehen ist. Bevorzugt ist es auch, dass wenigstens eine Belüftungsdüse an der Fördereinrichtung vorgesehen ist. Es ist möglich, dass nur einzelne Belüftungsdüsen hinsichtlich ihrer Luftmenge steuerbar vorgesehen sind. Möglich und bevorzugt ist es auch, dass alle oder im Wesentlichen alle Belüftungsdüsen hinsichtlich ihrer Luftmenge steuerbar vorgesehen sind.It is particularly preferred that at least one ventilation nozzle is provided on the filling channel between the conveyor and the product outlet of the filling nozzle. It is also preferred that at least one ventilation nozzle is provided on the conveyor. It is possible that only individual Ventilation nozzles are provided controllable in terms of their amount of air. It is also possible and preferred for all or substantially all of the ventilation nozzles to be controllably provided with regard to their air quantity.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist in dem Füllkanal eine Absperreinrichtung vorgesehen. Die Absperreinrichtung kann auch als Dosiereinrichtung bezeichnet werden, da regelmäßig die Absperreinrichtung nicht nur zum vollständigen Verschließen bzw. Freigeben des Füllkanals vorgesehen ist, sondern auch zur Einstellung des Grobstroms und des Feinstroms. Dabei wird zur Einstellung des Feinstroms mit der Absperreinrichtung ein Teil des Füllkanals verschlossen, sodass nicht mehr der gesamte Füllquerschnitt zur Verfügung steht. Das führt dazu, dass die Fördereinrichtung effektiv weniger Schüttgut durch den Füllkanal in das Gebinde hineinfördert. In bevorzugten Ausgestaltungen ist es auch möglich, zwei oder mehr unterschiedliche Grobströme und zwei oder mehr unterschiedliche Feinströme einzustellen.In preferred embodiments, a shut-off device is provided in the filling channel. The shut-off device can also be referred to as a metering device, since the shut-off device is provided on a regular basis not only for completely closing or releasing the filling channel, but also for adjusting the coarse flow and the fine flow. In this case, a part of the filling channel is closed to adjust the fine flow with the shut-off device, so that no longer the entire filling cross-section is available. As a result, the conveyor effectively delivers less bulk material through the filling channel into the container. In preferred embodiments, it is also possible to set two or more different coarse flows and two or more different fine flows.
Vorzugsweise ist vor und/oder hinter der Absperreinrichtung wenigstens eine Belüftungsdüse vorgesehen.Preferably, at least one ventilation nozzle is provided in front of and / or behind the shut-off device.
In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst die Belüftungseinrichtung oder wenigstens eine Belüftungseinrichtung einen ringförmigen Körper mit einem inneren Durchtrittsquerschnitt und wenigstens einen den Durchtrittsquerschnitt wenigstens teilweise umgebenden Belüftungskanal. Dabei umfasst das Belüftungsventil vorzugweise wenigstens einen ringförmigen Belüftungskanal, welcher den Innenquerschnitt des Füllkanals wenigstens teilweise und insbesondere im Wesentlichen vollständig umgibt.In preferred embodiments, the ventilation device or at least one ventilation device comprises an annular body with an inner passage cross-section and at least one ventilation channel at least partially surrounding the passage cross-section. In this case, the ventilation valve preferably comprises at least one annular ventilation channel which at least partially and in particular substantially completely surrounds the inner cross section of the filling channel.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass sich von der Fördereinrichtung aus ein Füllkanal erstreckt. Der Füllkanal endet an dem Produktaustritt des Füllstutzens. Der Füllkanal wird somit wenigstens teilweise durch den Füllstutzen gebildet. In bevorzugten Weiterbildungen bildet der ringförmige Körper der Belüftungseinrichtung mit seinem inneren Durchtrittsquerschnitt einen Abschnitt des Füllkanals. Vorzugsweise umgibt der ringförmige Belüftungskanal den Innenquerschnitt des Füllkanals. Dadurch wird eine besonders effektive und gleichmäßige Luftversorgung des Füllkanals erzielt.In all embodiments, it is preferable for a filling channel to extend from the conveying device. The filling channel ends at the product outlet of the filling nozzle. The filling channel is thus at least partially formed by the filler neck. In preferred developments, the annular body of the ventilation device forms with its inner passage cross section a portion of the filling channel. Preferably, the annular ventilation channel surrounds the inner cross section of the filling channel. As a result, a particularly effective and uniform air supply of the filling channel is achieved.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens zwei Belüftungseinrichtungen vorgesehen sind. Möglich ist es, dass an dem Füllkanal zwei verschiedene Belüftungseinrichtungen vorgesehen sind. Bevorzugt ist es auch, dass an dem Füllkanal zwei Belüftungsdüsen vorgesehen sind. Die zwei Belüftungsdüsen können separat an den Füllkanal münden und/oder aber in den ringförmigen Belüftungskanal des ringförmigen Körpers münden.In all embodiments, it is preferred that at least two ventilation devices are provided. It is possible that two different ventilation devices are provided on the filling channel. It is also preferable that two ventilation nozzles are provided on the filling channel. The two ventilation nozzles can open separately to the filling channel and / or open into the annular ventilation channel of the annular body.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet und ausgebildet ist, die Luftmenge durch die Belüftungsdüse in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter zu steuern. Der Parameter ist insbesondere aus einer Gruppe von Parametern entnommen, welche das aktuelle Füllgewicht des Gebindes, die vergangene Füllzeit, einen gemessenen oder geschätzten Füllstand im Gebinde, die Schüttguttemperatur, die Umgebungstemperatur, die Schüttgutfeuchte, die Umgebungsfeuchte, die vorausgegangene Standzeit der Packmaschine, die Art des abzufüllenden Schüttguts und andere Messwerte des abzufüllenden Schüttguts und der Umgebung des Schüttguts und der Packmaschine umfasst.In all embodiments, it is preferred that the control unit is designed and configured to control the amount of air through the ventilation nozzle in dependence on at least one parameter. The parameter is taken in particular from a group of parameters which the current filling weight of the container, the past filling time, a measured or estimated filling level in the container, the bulk material temperature, the ambient temperature, the bulk moisture, the ambient humidity, the previous service life of the packing machine, the Art of the bulk material to be filled and other measured values of the bulk material to be filled and the environment of the bulk material and the packaging machine.
Durch eine solche Weiterbildung wird eine besonders effektive Ausgestaltung ermöglicht. Wird beispielsweise die Standzeit der Packmaschine berücksichtigt, so kann bei einer längeren Standzeit von beispielsweise zwei oder mehr Stunden zunächst eine erhöhte Luftmenge zugeführt werden, bis einige Säcke abgefüllt sind. Auch die Umgebungstemperatur und die Schüttguttemperatur im Produktvorrat haben einen erheblichen Einfluss auf die Fließeigenschaften des Schüttguts, sodass die Berücksichtigung dieser Parameter zu einer deutlichen Verbesserung des Abfüllverhaltens führt. Dadurch können auch die Sauberkeit der Packmaschine und deren Umgebung gesteigert werden, da durch diese Maßnahmen im Normalfall die zugeführte Luftmenge reduziert werden kann.Such a development enables a particularly effective design. If, for example, the service life of the packing machine is taken into account, an increased amount of air can initially be supplied for a longer service life of, for example, two or more hours until some bags have been filled. The ambient temperature and the bulk material temperature in the product reservoir also have a considerable influence on the flow properties of the bulk material, so that taking these parameters into account leads to a significant improvement in the filling behavior. As a result, the cleanliness of the packing machine and its environment can be increased, since these measures normally allow the amount of air supplied can be reduced.
Produktspezifisch können die Belüftungseinrichtungen auch unterschiedlich betrieben werden.Depending on the product, the ventilation devices can also be operated differently.
Es ist möglich und bevorzugt, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die Belüftung durch das Belüftungsventil vor Beginn des Füllens zu starten. Unter dem Beginn des Füllens wird hier der Start des Förderorgans und/oder das Öffnen der Absperreinrichtung verstanden. Wird beispielsweise vor dem Öffnen der Absperreinrichtung schon etwas Luft dem Schüttgut zugeführt oder z. B. nach einem Stillstand, so verbessern sich die Fließeigenschaften des abzufüllenden Schüttguts, wodurch nachfolgend die zugeführte Luftmenge entsprechend reduziert werden kann. Die Zufuhr kann auch nur von dem Förderorgan z. B. als Druckluftimpuls erfolgen.It is possible and preferred that the control unit is designed and arranged to start the ventilation through the ventilation valve before the start of filling. The beginning of the filling is understood here to mean the start of the conveying element and / or the opening of the shut-off device. If, for example, some air is already supplied to the bulk material before opening the shut-off device or z. B. after a standstill, so improve the flow properties of the bulk material to be filled, which subsequently the amount of air supplied can be reduced accordingly. The supply can also only from the conveyor z. B. done as a compressed air pulse.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Füllvorgang wenigstens einen Grobstrom und wenigstens einen Feinstrom umfasst. Dabei ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet, die effektive Luftmenge des Belüftungsventils schon während des Grobstroms oder auch während des Feinstroms zu verringern. In besonders bevorzugten Ausgestaltungen wird die effektive Luftmenge des Belüftungsventils noch während des Grobstroms verringert. Ein Füllvorgang umfasst wenigstens einen Grobstrom und einen danach erfolgenden Feinstrom. Beim Übergang vom Grobstrom zum Feinstrom kann beispielsweise das Absperrventil teilweise geschlossen werden, um den Eintrittsquerschnitt in den Füllkanal hinein oder einen Durchtrittsquerschnitt in dem Füllkanal zu verringern. Möglich ist es auch, dass die Förderleistung der Fördereinrichtung reduziert wird, um eine geringere Menge an Schüttgut zu fördern.In all embodiments, it is preferred that the filling process comprises at least one coarse stream and at least one fine stream. In this case, the control device is designed and set up to reduce the effective air volume of the ventilation valve already during the coarse flow or during the fine flow. In particularly preferred embodiments, the effective air quantity of the ventilation valve is reduced during the coarse flow. A filling process comprises at least one Coarse flow and a subsequent fine flow. In the transition from coarse flow to fine flow, for example, the shut-off valve can be partially closed in order to reduce the inlet cross section into the filling channel or a passage cross section in the filling channel. It is also possible that the delivery rate of the conveyor is reduced in order to promote a smaller amount of bulk material.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet und eingerichtet, eine Anpassung eines Steuerungsprofils zu bewirken, wenn sich die Füllzeit um ein vorgegebenes Maß ändert. Wird beispielsweise festgestellt, dass sich die Füllzeit verlängert oder verkürzt hat, kann in entsprechender Weise die Luftmenge erhöht oder erniedrigt werden, um beispielsweise eine Anpassung an sich geänderte Umgebungsbedingungen zu erzielen.Preferably, the control unit is adapted and arranged to cause an adjustment of a control profile when the filling time changes by a predetermined amount. For example, if it is found that the filling time has been extended or shortened, the amount of air can be increased or decreased in a corresponding manner, for example, to achieve an adaptation to changing environmental conditions.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass mehrere Belüftungsventile parallel und/oder hintereinander geschaltet sind.In all embodiments, it is possible and preferred that a plurality of ventilation valves are connected in parallel and / or in series.
Durch eine Parallelschaltung mehrerer Belüftungsventile kann auf einfache Art und Weise eine stufenweise Variation der Luftmenge erfolgen, auch wenn die einzelnen Belüftungsventile keine proportionale Steuerung eines Belüftungsquerschnitts ermöglichen, sondern nur ein- und ausschaltbar sind.By a parallel connection of several ventilation valves can be done in a simple manner, a stepwise variation of the amount of air, even if the individual ventilation valves do not allow proportional control of a ventilation cross-section, but only on and off.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet und ausgebildet, einen folgenden Füllvorgang in Abhängigkeit von in einer Speichereinrichtung abgelegten historischen Daten zu steuern. Die historischen Daten sind vorzugsweise während wenigstens eines vorhergehenden Füllvorgangs aufgezeichnet worden. Die historischen Daten können direkte Messwerte sein oder aber wenigstens eine abgeleitete Kennzahl. Zur Steuerung eignet sich insbesondere die Totzeit bzw. eine daraus abgeleitete Kennzahl eines vorhergehenden Füllvorgangs. Eine effektive Steuerung wurde auch mit Kennzahlen erzielt, welche die Gewichtssteigung im Grobstrom und/oder die Gewichtssteigung im Feinstrom charakterisieren. Gute Ergebnisse wurden mit einer Kennzahl erreicht, welche das Verhältnis der Gewichtssteigungen im Grobstrom und im Feinstrom charakterisiert.The control unit is preferably designed and configured to control a subsequent filling operation as a function of historical data stored in a storage device. The historical data has preferably been recorded during at least one previous fill operation. The historical data may be direct measurements or at least one derived measure. In particular, the dead time or a characteristic number derived therefrom of a preceding filling operation is suitable for controlling. Effective control has also been achieved with measures characterizing the weight increase in the coarse flow and / or the weight increase in the fine flow. Good results were achieved with a figure that characterizes the ratio of the weight increases in coarse and fine flow.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Füllen von Schüttgütern in Gebinde mittels eines Füllvorgangs an einer Packmaschine. Dabei werden die Schüttgüter aus wenigstens einem Produktvorrat einer Packmaschine entnommen. Die Packmaschine umfasst wenigstens eine Fördereinrichtung, wenigstens einen Füllstutzen, wenigstens einer Belüftungseinrichtung mit wenigstens einem Belüftungsventil und wenigstens eine Belüftungsdüse an dem Produktweg zwischen dem Produktvorrat und wenigstens einem Produktausgang. Der Produktausgang ist insbesondere an dem Füllstutzen vorgesehen. Mittels der Fördereinrichtung wird Schüttgut durch wenigstens einen Füllstutzen in das Gebinde befördert. Mittels einer Steuereinheit wird das Belüftungsventil gesteuert, sodass die effektiv durch die Belüftungsdüse durchtretende Luftmenge in einem Zeitabschnitt am Anfang eines Füllvorgangs größer ist als in einem Zeitabschnitt am Ende des Füllvorgangs.The inventive method is used for filling bulk materials in containers by means of a filling operation on a packaging machine. The bulk materials are removed from at least one product supply of a packaging machine. The packing machine comprises at least one conveying device, at least one filling nozzle, at least one ventilation device with at least one ventilation valve and at least one ventilation nozzle on the product path between the product supply and at least one product outlet. The product outlet is provided in particular at the filler neck. By means of the conveyor bulk material is conveyed through at least one filler in the container. By means of a control unit, the venting valve is controlled so that the amount of air effectively passing through the venting nozzle in a period of time at the beginning of a filling operation is greater than in a period of time at the end of the filling process.
Auch das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile, da es eine effektive und saubere Abfüllung von Schüttgütern in Gebinde ermöglicht.The method according to the invention also has many advantages, since it enables effective and clean filling of bulk goods in containers.
Vorzugsweise ist die Luftmenge in dem Zeitabschnitt am Anfang eines Füllvorgangs wenigstens 50% größer und insbesondere wenigstens doppelt so groß wie in dem Zeitabschnitt am Ende des Füllvorgangs. In besonderen Ausgestaltungen ist die Luftmenge am Anfang eines Füllvorgangs wenigstens viermal so groß wie an dem Ende eines Füllvorgangs. In bevorzugten Ausgestaltungen wird die Luft durch das Belüftungsventil während des gesamten Füllvorgangs zugegeben, wenigstens solange wie das Absperrventil geöffnet ist. In der Beruhigungsphase nach der Abschaltung der Fördereinrichtung und/oder nach dem Schließen der Absperreinrichtung wird keine Luft mehr zugeführt. Die Luftmenge kann stufenwiese oder kontinuierlich verändert werden. Der erste Zeitabschnitt am Anfang muss nicht direkt mit Beginn des Füllvorgangs starten. Der oben definierte Zeitabschnitt am Ende des Füllvorgangs kann, muss aber nicht mit dem Ende des Füllens enden. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst der Füllvorgang wenigstens einen Grobstrom am Anfang und wenigstens einen Feinstrom am Ende des Füllvorgangs. An das Ende des Feinstroms kann sich eine Wartezeit anschließen, um den in Gebinde vorhandenen Überdruck abzubauen.Preferably, the amount of air in the time period at the beginning of a filling operation is at least 50% greater, and in particular at least twice as large as in the time period at the end of the filling process. In particular embodiments, the amount of air at the beginning of a filling process is at least four times as large as at the end of a filling operation. In preferred embodiments, the air is added through the vent valve during the entire filling process, at least as long as the shut-off valve is open. In the calming phase after the shutdown of the conveyor and / or after closing the shut-off device no air is supplied. The air volume can be changed steplessly or continuously. The first period at the beginning does not have to start directly at the beginning of the filling process. The above-defined period of time at the end of the filling process may, but need not, end with the end of the filling. In particularly advantageous embodiments, the filling process comprises at least one coarse stream at the beginning and at least one fine stream at the end of the filling process. At the end of the fine flow, a waiting period may follow to reduce the overpressure present in containers.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass wenigstens eine Kennzahl für ein Verhältnis einer Gewichtssteigung innerhalb des Grobstroms zu einer Gewichtssteigerung innerhalb des Feinstroms ermittelt wird. In einfachen Ausgestaltungen entspricht die Kennzahl dem Verhältnis der Gewichtssteigungen in dem Grobstrom und in dem Feinstrom. Dabei ist es möglich, dass die Gewichtssteigung über einen gewissen Zeitanteil des Grobstroms und über einen gewissen Zeitanteil des Feinstroms ermittelt wird. Innerhalb der entsprechenden Zeitabschnitte wird vorzugsweise eine durchschnittliche oder typische Steigung im Grobstrom und eine durchschnittliche oder typische Steigung im Feinstrom ermittelt.In all embodiments, it is possible and preferred that at least one index for a ratio of a weight increase within the coarse flow to an increase in weight within the fine flow is determined. In simple embodiments, the index corresponds to the ratio of the weight gradients in the coarse flow and in the fine flow. It is possible that the weight increase over a certain proportion of time of the coarse flow and over a certain proportion of time of the fine flow is determined. Within the respective time periods, an average or typical slope in the coarse flow and an average or typical slope in the fine flow are preferably determined.
Die Gewichtssteigungen im Grobstrom und im Feinstrom können für sich allein und/oder in Relation zueinander gesetzt werden, um ein Verhältnis bzw. die Kennzahl zu ermitteln. Das Verhältnis bzw. die Kennzahl wird gespeichert. Der folgende Füllvorgang wird vorzugsweise in Abhängigkeit von den gespeicherten Daten gesteuert.The weight increases in the coarse flow and in the fine flow can be set alone and / or in relation to one another in order to determine a ratio or the characteristic number. The ratio or the key figure is saved. The following Filling operation is preferably controlled in response to the stored data.
In bevorzugten Ausgestaltungen wird die zugeführte Luftmenge im Zeitabschnitt am Anfang des Füllvorgangs reduziert, wenn die Gewichtssteigung innerhalb des Grobstroms bei der vorhergehenden Füllung ein vorbestimmtes Maß unterschreitet. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass bei der Zufuhr von zu viel Luft der Sackinnendruck so schnell steigt, dass die Materialzufuhr in das Gebinde reduziert wird. Wenn zu viel Luft zugeführt wird, verändert sich zudem das Volumenverhältnis von Produkt zu Luft im Füllkanal ungünstig.In preferred embodiments, the amount of air supplied in the time period at the beginning of the filling process is reduced when the weight increase within the coarse flow in the previous filling falls below a predetermined level. It has been found that with the supply of too much air, the inner bag pressure rises so fast that the material supply is reduced in the container. If too much air is supplied, the volume ratio of product to air in the filling channel also changes unfavorably.
Vorzugsweise wird die Luftmenge in dem Zeitabschnitt am Anfang eines folgenden Füllvorgangs erhöht, wenn die Totzeit am Anfang des aktuellen Füllvorgangs ein vorbestimmtes Maß überschreitet. Die Totzeit gibt die Zeitspanne an, bis eine Gewichtszunahme des Gebindes nach dem Starten des Füllens registriert werden kann. Dies geschieht z. B. wenn das Füllgut schlecht belüftet oder abgestanden ist und somit schlecht fließt.Preferably, the amount of air in the period at the beginning of a subsequent filling operation is increased when the dead time at the beginning of the current filling operation exceeds a predetermined level. The dead time indicates the period of time until a weight increase of the container can be registered after the start of filling. This happens z. B. if the product is poorly ventilated or stale and thus flows poorly.
Weiterhin werden vorzugsweise bei einem folgenden Füllvorgang die zugeführte Luftmenge in einem Zeitabschnitt am Anfang und die zugeführte Luftmenge in einem Zeitabschnitt am Ende angepasst, wenn das Verhältnis der Gewichtssteigungen innerhalb des Grobstroms und innerhalb des Feinstroms bei dem aktuellen Füllvorgang ein vorbestimmtes Maß unterschreiten. Bei einem konkreten Zement hat sich ein Wert von vier als geeignet herausgestellt. Dieser Wert kann bei anderen Produkten anders sein. Wird zu viel Luft zugeführt, so kann im Gewichtsverlauf kein ausgeprägtes Grobstrom- und kein ausgeprägtes Feinstromintervall mehr festgestellt werden und die Zugabe von Luft wird anschließend reduziert.Furthermore, preferably in a subsequent filling operation, the supplied air quantity in a period of time at the beginning and the amount of air supplied in a period of time adjusted at the end, if the ratio of the weight increases within the coarse flow and within the fine flow in the current filling process falls below a predetermined level. For a concrete cement, a value of four has been found to be suitable. This value may be different for other products. If too much air is supplied, no pronounced coarse flow and no pronounced fine flow interval can be determined in the course of the weight and the addition of air is subsequently reduced.
Wenn der Kennwert einen weiteren vorbestimmten Wert überschreitet, ist es bevorzugt, in wenigstens einem Zeitintervall die zugeführte Luftmenge zu erhöhen, um eine Blockade zu vermeiden. Wird zu wenig Luft zugeführt, droht eine Blockade durch beispielsweise Brückenbildung.If the characteristic value exceeds a further predetermined value, it is preferable to increase the amount of air supplied in at least one time interval in order to avoid a blockage. If too little air is supplied, there is a threat of blockage due to bridging, for example.
Die Fördereinrichtung kann einen Fülltopf und eine Förderturbine umfassen. Alternativ kann als Förderorgan auch eine Pumpe, eine Schnecke oder eine Schwerkraftförderung eingesetzt werden. In allen Ausgestaltungen ist wenigstens eine Belüftungsdüse vorgesehen, bei der die Luftmenge konstanter eingestellt wird und/oder sogar konstant eingestellt wird und/oder anders gesteuert wird. In einem solchen Fall regelt ein Belüftungsventil die Luftmenge und ein Ventil dient zur konstanten Grundbelüftung.The conveyor may comprise a Fülltopf and a conveyor turbine. Alternatively, as a conveying member, a pump, a screw or a gravity feed can be used. In all embodiments, at least one ventilation nozzle is provided, in which the amount of air is set more constant and / or even set constant and / or controlled differently. In such a case, a ventilation valve regulates the amount of air and a valve is used for constant basic ventilation.
Für einen anderen Aspekt ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Packmaschine und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit eine verbesserte Abfüllung ermöglicht wird.For another aspect, it is the object of the invention to provide a packing machine and a method which enables improved filling.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Packmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 25. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile vorteilhafte Merkmale und Eigenschaften sind zuvor beschrieben worden.This object is achieved by a packaging machine with the features of claim 15 and by a method having the features of
Eine solche erfindungsgemäße Packmaschine dient zum Füllen von Schüttgütern in Gebinde. Die Packmaschine umfasst wenigstens einen Produktvorrat, wenigstens eine Fördereinrichtung, wenigstens einen Füllstutzen, wenigstens eine Wägeeinheit, wenigstens eine Steuereinheit und wenigstens eine Speichereinrichtung. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet und eingerichtet, bei einem Füllvorgang wenigstens eine Charakteristik des Verlaufs des Füllgewichts über der Füllzeit in der Speichereinrichtung als historische Daten abzulegen. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet und eingerichtet, einen nachfolgenden Füllvorgang in Abhängigkeit von den historischen in der Speichereinrichtung abgelegten historischen Daten zu steuern.Such a packaging machine according to the invention is used for filling bulk goods in containers. The packaging machine comprises at least one product supply, at least one delivery device, at least one filler neck, at least one weighing unit, at least one control unit and at least one storage device. The control unit is designed and set up to store at least one characteristic of the course of the filling weight over the filling time in the storage device as historical data during a filling process. The control unit is designed and configured to control a subsequent filling operation as a function of the historical data stored in the storage device.
Die historischen Daten sind insbesondere wenigstens teilweise während eines direkt vorhergehenden Füllvorgangs in der Speichereinrichtung abgelegt worden. Möglich ist es auch, das bei jedem zweiten oder jedem n-ten (n = 1, 2, 3 ...) Füllvorgang die Charakteristik des Verlaufs des Füllgewichts über der Füllzeit in der Speichereinrichtung abgelegt wird. Die Charakteristik des Verlaufs des Füllgewichts kann alle ermittelten Gewichtsdaten umfassen. Möglich ist es auch, dass nur einzelne Daten in der Speichereinrichtung abgelegt werden, die charakteristisch und insbesondere repräsentativ für den Füllvorgang sind. Beispielsweise können typische Steigungen, Gewichtsdaten, Totzeiten und andere Zeitintervalle oder andere aus dem Gewichtsverlauf abgeleitete Daten in der Speichereinrichtung abgelegt werden.In particular, the historical data has been stored at least partially during a directly preceding filling process in the storage device. It is also possible for every second or every nth (n = 1, 2, 3...) Filling process to store the characteristic of the course of the filling weight over the filling time in the storage device. The characteristic of the course of the filling weight can comprise all weight data determined. It is also possible that only individual data are stored in the memory device, which are characteristic and in particular representative of the filling process. For example, typical gradients, weight data, dead times and other time intervals or other data derived from the course of the weight can be stored in the memory device.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Belüftungseinrichtung vorgesehen. Die Belüftungseinrichtung umfasst wenigstens ein Belüftungsventil und wenigstens eine Belüftungsdüse. Die Belüftungsdüse ist vorzugsweise an dem Produktweg zwischen dem Produktvorrat und wenigstens einem Produktausgang vorgesehen. Vorzugsweise ist das Belüftungsventil über eine Steuereinheit steuerbar ausgeführt ist. Die Steuereinheit und das Belüftungsventil sind insbesondere dazu eingerichtet und ausgebildet, die effektiv durch die Belüftungsdüse durchtretende Luftmenge in Abhängigkeit von den in der Speichereinrichtung abgelegten historischen Daten zu steuern.Preferably, at least one ventilation device is provided. The ventilation device comprises at least one ventilation valve and at least one ventilation nozzle. The venting nozzle is preferably provided on the product path between the product supply and at least one product outlet. Preferably, the ventilation valve is designed to be controllable via a control unit. The control unit and the ventilation valve are in particular adapted and designed to effectively pass through the ventilation nozzle through the amount of air depending on the in the Storage device stored historical data to control.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet und ausgebildet, die Fördereinrichtung in Abhängigkeit von den in der Speichereinrichtung abgelegten historischen Daten zu steuern.The control unit is preferably designed and configured to control the conveyor in dependence on the historical data stored in the memory device.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß diesem Aspekt der Aufgabe dient zum Füllen von Schüttgütern in Gebinde mit einer Packmaschine. Die Packmaschine weist wenigstens einen Produktvorrat, wenigstens eine Fördereinrichtung, wenigstens einen Füllstutzen, wenigstens eine Wägeeinheit, wenigstens eine Steuereinheit und wenigstens eine Speichereinrichtung auf. Ein Füllvorgang wird durch die Steuereinheit gesteuert. Die Steuereinheit legt bei dem Füllvorgang ermittelte charakteristische Daten als historische Daten in der Speichereinrichtung ab. Ein nachfolgender Füllvorgang wird von der Steuereinheit in Abhängigkeit von den in der Speichereinrichtung abgelegten historischen Daten gesteuert.The inventive method according to this aspect of the object is used for filling bulk goods in containers with a packing machine. The packaging machine has at least one product supply, at least one delivery device, at least one filler neck, at least one weighing unit, at least one control unit and at least one storage device. A filling process is controlled by the control unit. The control unit stores characteristic data obtained in the filling operation as historical data in the storage device. A subsequent filling operation is controlled by the control unit in dependence on the historical data stored in the storage device.
Eine solche erfindungsgemäße Packmaschine und ein solches erfindungsgemäßes Verfahren hat viele Vorteile. Auf einfache Art und Weise wird eine sich selbst an sich ändernde Betriebsbedingungen anpassende Packmaschine zur Verfügung gestellt. Durch die Ermittlung der Daten und Speicherung im Betrieb kann auch bei hohen und höchsten Leistungszahlen schnell reagiert werden. Auch wenn die Fließfähigkeit abnimmt oder steigt, wird jeweils zuverlässig reagiert. Stillstandzeiten können ebenso berücksichtigt werden. Auch auf einen Materialwechsel wird automatisch reagiert.Such a packaging machine according to the invention and such a method according to the invention has many advantages. In a simple way, a self-adapting operating conditions adapting packing machine is provided. By determining the data and storage during operation, it is possible to respond quickly even with high and highest performance figures. Even if the fluidity decreases or increases, each reacts reliably. Downtimes can also be taken into account. Also on a material change is automatically reacted.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert werden: In den Figuren zeigen:Further advantages and features of the present invention will become apparent from the embodiments, which are explained with reference to the accompanying figures in the following: In the figures:
In den
Die Packmaschine
Jede Fülleinheit
In den Fülltöpfen
Im oberen Bereich des Fülltopfes
In der Speichereinrichtung
Besonders eignen sich Messwerte bzw. daraus abgeleitete Kennzahlen, die sich aus dem Gewichtsverlauf während eines Füllvorganges ergeben. So eignen sich in besonderem Maße die aus dem Gewichtsverlauf ermittelte Totzeit zu Beginn eines Füllvorgangs und die charakteristischen Steigungen des Gewichtsverlaufes im Grobstrom und im Feinstrom zur Steuerung nachfolgender Füllvorgänge.Particularly suitable are measured values or derived key figures resulting from the course of weight during a filling process. Thus, the dead time determined from the course of the weight at the beginning of a filling process and the characteristic gradients of the course of weight in the coarse stream and in the fine stream are particularly suitable for controlling subsequent filling operations.
In dem Füllkanal
Jedem Fülltopf
Neben der Absperreinrichtung
Das an dem Füllstutzen
In beiden Fällen ist jeweils punktiert der Innendruck
Zunächst ist in
Zu Beginn des Füllvorgangs
Zusätzlich eingezeichnet ist die Luftmenge
Wie sich aus der relativ geringen Totzeit
Bei der in
Am Ende des Zeitabschnitts
Auch im Feinstrom
Der Verlauf des Füllgewichts
Das im Fall des Füllvorgangs
Da das Verhältnis der Steigungen
Klar erkennbar ist, dass die Gewichtssteigung
Wesentlich ist vor allem, dass zum Abnahmezeitpunkt
Das liegt hier an verschiedenen Faktoren. Die Luftmenge
Dadurch kann die Sauberkeit der Packmaschine
Die in
Es hat sich herausgestellt, dass ein Verhältnis der Gewichtssteigerung
Insgesamt kann die Sauberkeit der Anlage stark gesteigert werden. Gleichzeitig kann sogar die Füllzeit reduziert werden.Overall, the cleanliness of the system can be greatly increased. At the same time even the filling time can be reduced.
Ein weiterer Vorteil ist, dass auch bei ungünstigen Startbedingungen oder auch Umgebungsbedingungen automatisch auf die sich ändernden Schüttgutbedingungen und auf das sich ändernde Fließverhalten reagiert werden kann und reagiert wird. Hat die Packmaschine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Packmaschinepacking machine
- 22
- Schüttgüterbulk goods
- 33
- Gebindecontainer
- 44
- Produktvorrat, SiloProduct supply, silo
- 55
- FülltopfFülltopf
- 6 6
- Förderturbineconveyor turbine
- 77
- Füllstutzenfilling
- 88th
- Belüftungsventilvent valve
- 99
- Produktwegproduct path
- 10a, 10b10a, 10b
- AbnahmezeitpunktTime of collection
- 1111
- Produktausgangproduct output
- 1212
- Steuereinheitcontrol unit
- 13a, 13b13a, 13b
- Luftmengeair flow
- 14a, 14b14a, 14b
- Zeitabschnittperiod
- 15a, 15b15a, 15b
- Füllvorgangfilling
- 16a, 16b16a, 16b
- Zeitabschnittperiod
- 17a, 17b17a, 17b
- Luftmengeair flow
- 1818
- Füllkanalfilling channel
- 1919
- Kennliniecurve
- 2020
- Belüftungseinrichtungaerator
- 2121
- Wägeeinheitweighing unit
- 2222
- Absperreinrichtungshut-off
- 22a22a
- Stellzylinderactuating cylinder
- 2323
- Körperbody
- 2424
- DurchtrittsquerschnittPassage cross-section
- 2525
- Belüftungskanalventilation duct
- 2626
- Belüftungsdüseventilation nozzle
- 27a, 27b27a, 27b
- Grobstromcoarse flow
- 28a, 28b28a, 28b
- Feinstromfine flow
- 29a, 29b29a, 29b
- Steuerungsprofilcontrol profile
- 30a, 30b30a, 30b
- Füllzeitfilling
- 3131
- Kennzahl, VerhältnisRatio, ratio
- 32a, 32b32a, 32b
- Gewichtssteigungweight slope
- 33a, 33b33a, 33b
- Gewichtssteigungweight slope
- 34a, 34b34a, 34b
- Totzeitdead
- 36a, 36b36a, 36b
- FüllgewichtFilling
- 37a, 37b37a, 37b
- Innendruckinternal pressure
- 4040
- Fülleinheitfilling unit
- 4141
- Austrageeinrichtungdischarging device
- 4242
- Verschließeinrichtungclosing
- 4343
- AufsteckeinrichtungAufsteckeinrichtung
- 4444
- Winkelangle
- 4545
- Segmentsegment
- 4646
- Sackmagazinbag magazine
- 4747
- Antriebdrive
- 4848
- Sackstuhlbag chair
- 4949
- Sacktestersack tester
- 5050
- Speichereinrichtungmemory device
- 5151
- Datendates
- 5252
- Drehrichtungdirection of rotation
- 6060
- FördereinrichtungConveyor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (25)
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| EP14727493.0A EP3003864B1 (en) | 2013-06-04 | 2014-05-30 | Packing machine and method |
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