DE2121469C3 - Vorrichtung zum Füllen von offenen Behaltern mit schüttfähigem Material unter Vakuumeinfluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen eines oben offenen Behälters mit schüttfähigem Material unter Vakuumeinfluß, bestehend aus einem Füllkopf, einer Haltevorrichtung sowie einer den Behälter umgebenden Ummantelung, die gegen den Füllkopf abdichtbar ist, um einen im wesentlichen luftdichten Raum zwischen Ummantelung und Behälteraußenwand zu schaffen.

Das Füllen von Behältern mit fein verteilten, pulverförmigen oder gekörnten Materialien unter Vakuumeinfluß bringt eine Reihe von Problemen mit sich. Dazu gehören die Luftverschmutzung und die Ansammlung von Teilchenmaterial an der Füllvorrichtung und an den Behältern, Eine derartige Verschmutzung beeinträchtigt die Zuverlässigkeit der Vorrichtung, das Aussehen der Behälter und die Gesundheit der Personen, welche die Vorrichtung bedienen, und zwar insbesondere dann, wenn die Behälter mit giftigen Materialien gefüllt werden sollen.

Eine Verschmutzung kann dann auftreten, wenn die Dichtung zwischen dem Behälter und der Füllvorrichtung oder dem Füllkopf gelöst ist, während ein aus Teilchen bestehendes Material eingebracht wird, und zwar insbesondere dann, wenn um den Behälter herum ein Vakuum vorhanden ist, das größer als das Vakuum im Behälterinneren ist Eine Verschmutzung kann ebenfalls dann auftreten, wenn die Dichtung zwischen dem Behälter und dem Füllkopf ungenügend ist, was durch geringe Verformungen am Rand des geöffneten

Behälterfüllstückes hervorgerufen werden kann. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich der Behälter

verformt, und zwar aufgrund der Axialbeanspruchung, welcher der Behälter ausgesetzt ist, um zu verhindern, daß sich die Dichtung zwischen dem Behälter und dem Füllkopf löst Hier ergibt sich eine besondere Schwierigkeit wenn zur Reinigung der im Füllkopf befindlichen

is Siebe eine »Rückspülung« erfolgt in welchem Falle die im Behälterinneren vorhandenen Druckschwankungen, welche durch das Rückspulen der Siebe hervorgerufen werden, dazu führen, daß sich die Dichtung zwischen dem Behälter und dem Füllkopf löst was zu einem Materialverlust und einer Verschmutzung des Behälteräußeren und des Inneren der Ummantelung führen kann.

Es sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt (US-PS 26 13 864 und 28 15 621), bei denen der

Füllkopf fest mit einer den zu füllenden Behälter umgebenden Ummantelung verbunden ist, in die der Behälter von unten her einbringbar ist Hier bleibt also die Ummantelung ständig an einer Stelle, und es wird der ieere Behälter in die im Fülibereich fest angeordnete

μ Ummantelung eingebracht und nach dem Füllen aus dieser im Füllbereich verbleibenden Ummantelung herausbewegt, wodurch Verschmutzungen der Füllvorrichtung, insbesondere des Raumes zwischen Behälteraußenwand und Innenwand der Ummantelung, eintre- ten können. Außerdem ist es erforderlich, den zu füllenden Behälter in axialer Richtung verhältnismäßig stark zu beanspruchen, um eine sichere Abdichtung zu erreichen, was zu Verformungen des Behälters führen kann.

■»ο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Verschmutzung der Füllvorrichtung und des zu füllenden Behälters vermeidet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ummante lung ein vom Füllkopf getrennter, an beiden Enden offener, frei beweglicher Teil ist daß ein das offene Ende des Behälters gegen die Ummantelung abdichtendes und in Dichtverbindung mit dem Füllkopf bewegbares erstes Dichtungselement vorgesehen ist und daß ein das

so gegenüberliegende Ende des Behälters gegen die Haltevorrichtung abdichtendes zweites Dichtungselement vorgesehen ist.

Mit einer solchen Vorrichtung kann nicht nur eine Verschmutzung der Füllvorrichtung und des zu füllenden Behälters vermieden werden, sondern es wird zusätzlich auch eine unzulässige Axialbeanspruchung des zu füllenden Behälters ausgeschaltet Wesentlich ist dabei, daß der gefüllte Behälter nicht aus einer im Fülibereich feststehenden Ummantelung herausgenom men werden muß, sondern daß die Ummantelung, die gegen den zu füllenden Behälter abgedichtet ist, zusammen mit diesem zu füllenden Behälter vom Füllkopf wegbewegbar ist und außerhalb des Füllbereiches von dem zu füllenden Behälter getrennt wird.

fa5 Vorzugsweise sind an den Füllkopf Vakuumleitungen angeschlossen, wobei an der Haltevorrichtung eine weitere Vakuumleitung vorgesehen ist, um zwischen der Ummantelung und dem Behälter ein Vakuum zu bilden.

Zweckmäßig isi das erste Dichtungselement an der Ummantelung befestigt und weist eine elastische Abdichtung auf, die der Form des Behälterrandes angepaßt ist, wobei außerdem ein Rand um dieses Dichtungselement vorgesehen ist, welcher abdichtend mit dem Füllkopf zusammenwirkt.

Vorzugsweise ist eine am Füllkopf angebrachte elastische Dichtung vorgesehen, welche sich im wesentlichen der Form des oberen Randes des Dichtungselementes anpaßt, wobei diese Dichtung iu weniger elastisch ist als die elastische Dichtung des ersten Dichtungselements.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht der Behälterfüllvorrichtung nach der Erfindung, mit einer Ummantelung und einem Behälter in Füllstellung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines oberen Ummantelungsteiles, in der Vorrichtung der F i g. 1,

Fig.3 eine vergrößerte Ansicht eines oberen Ummantelungsteiles der in Fig. 1 dargestelltf-.ΐ Vorrichtung, welche in Umhüllungsbedingung und in abdichtendem Eingriff mit einem Behälter und einem Füllkopf ist,

F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht des Bodenteiles der Ummantelung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig.5 eine Draufsicht auf die Füllvorrichtung der Fig. 1.

Fig.6 eine schematische Ansicht des in der so Vorrichtung der F i g. 1 dargestellten Füllkopfes und

F i g. 7 eine Ansicht der Behälterfüllanlage.

Fig. 1 zeigt eine Füllvorrichtung nach der Erfindung mit einem Halterungsrahmen 1, welcher aus einer Vielzahl von senkrechten Teilen 10 besteht, welche ihrerseits durch eine Reihe von Querteilen am Unterteil derselben miteinander verbunden sind. An den oberen Enden der senkrechten Elemente 10 ist eine Halterungüplatte 14 vorgesehen, um die oberen Enden der senkrechten T;ile 10 miteinander zu verbinden, und um eine Halterung für einen Füllkopf 16 zu schaffen.

Vorzugsweise ist der Halterungsrahmen auf einem auf ein Gewicht ansprechenden Sockel angebracht, welcher einen waagerecht angeordneten Rahmen 18 mit zwei senkrecht angebrachten Rahmenhalterungsteilen 20 und eirt senkrecht angeordnetes, auf ein Gewicht ansprechendes Element 22 hat Die Rahmenhalterungsteile 20 haben vorzugsweise einen senkrechten Balken 24, an dessen oberen Ende ein fester, zylindrischer Teil 26 angebracht ist, wobei detsen oberes Ende halbkugelförmig ist. Der auf Gewicht ansprechende Teil 22 kann eine Lasteim ichtung mit einem Lastaufnahmeteil 2!8 sein, welcher die Last halten und dahingehend wirkt, daß die Lasteinrichtung ein Ausgangssignal erzeugt, welches dabei im Verhältnis zur verwendeten Last ist. Das Lastaufnahmeende 28 ist ebenfalls halbkugelförmig ausgebildet.

An der Unterseite der Querteile 12 sind drei Ansätze 30 vorgesehen, um schwenkbar in die Enden der Zylinderteile 26 und in den Lastaufnahmeteil 28 eo einzugreifen. Jeder Ansatz 30 hat eine halbkugelförmige Einsenkung 32, in welcher die ähnlich ausgeformten Enden der Zylinderteile 26 und des Lastaufnahmeteilcs 26 aufgenommen werdea Die gesamte Fülleinrichtung ist somit in einer K.cgelgelenk-Dreipunkt-Aufhängung t>5 gelagert, wodurch eine unbehinderte Schwenkbewegung der Vorrichtung möfj'xh ist, und zwar dann, wenn die Lasteinrichiung als Folge einer Gewichtserhöhung während eines Füllvorganges niedergedrückt ist.

Wie in Fig.5 dargestellt, sind die durch die Rahmenhalterungsteile 20 vorgesehenen drei Drehpunkte und das auf Gewicht ansprechende Element 22 radial in einem gleichen Abstand von einer durch die ungefähre Schwerkraftmitte einer belasteten Behälterfüllvorrichtung verlaufenden senkrechten Linie angeordnet, d. h. symmetrisch zur Behälterfüllvorrichtung mit einem in Füllstellung entsprechend Fig. 1 angeordneten Behälter. Auf Grund dieser Anordnung nimmt das Lastaufnahmeteil 28 und die Lasteinrichtung 22 in etwa ein Drittel des Gesamtgewichtes der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen durch die Querteile 12 gehaltenen Luftzylinder 34, welcher mittels einer Kolbenstange 36 mit einer im wesentlichen flachen, waagrecht angebrachten Plattform 38 verbunden ist, welche sich ihrerseits ungehindert als Folge des auf den Zylinder 34 auftreffenden Luftdruckes senkrecht hin- und herbewegen kann.

Eine Vakuumleitung 40 und eine Druckluftleitung 42, welche mit der Unterseite der Plattform 38 verbunden sind, stehen durch die öffnungen 44 bzw. 46 mit der Oberseite der Plattform 38 in Verbindung. Die Leitungen 40 bzw. 42 sind mit einem geeigneten Element verbunden, um mit diesem ein Vakuum zu erzeugen, wie z. B. mit einer Vakuumpumpe, und einer geeigneten Luftdruckzuführung, wie z. B. der Atmosphäre (nicht dargestellt). In den Leitungen 40 bzw. 42 sind geeignete, fernsteuerbare Ventile 48 und 50 in den Gängen 40 bzw. 42 vorgesehen, um den Luftstrom durch dieselben als Folge auf entsprechende Steuersignale zu regeln.

Der Füllkopf 16 ist über die Plattform 38 befestigt, und hat vorzugsweise eine im wesentlichen flache, runde Platte 51 mit einer in der Mitte angebrachten Öffnung 52, welche sich durch diese axial erstreckt, d. h., entlang der Plattenachse 51 bis zu ihrer Oberfläche, und außerdem erste und zweite ringförmige, konzentrische Nuten 54 bzw. 56, welche in der Unterseite der Platte 51 eingebracht sind. Ein ringförmiges Sieb 58, welches im allgemeinen parallel zur Plattenunterseite ist, ist in einer geeigneten, bekannten Weise über der ersten Nut 54 befestigt. In der zweiten, ringförmigen Nut 56 befindet sich eine im wesentlichen flache, ringförmige Abdichtung 60, deren Außenfläche im wesentlichen parallzl zu und fluchtgerecht mit der Unterseite der Platte 51 ist.

Das ringförmige Sieb 58 kann beliebig ausgeführt sein, welches dabei den Luftstrom zuläßt, und den Durchtritt von einem pulverförmigen Material verhindert. Solche Siebe sind in bezug auf diese Erfindung schon seit langem bekannt

Vorzugsweise hat die Abdichtung 60 einen aus einem porösen Gummi bestehenden Grund 60/1, welcher von einer verhältnismäßig dünnen Gummischicht 6OB an dessen Außenseite, wie in F i g. 3 dargestellt, bedeckt bt. Diese Anordnung ergibt die erforderliche Elastizität ebenso wie eine dauerhaft abgedichtete Oberfläche. Zusätzlich dazu bildet die Abdichtung 60 eine ausreichend große, abgedichtete Fläche an der Unterseite des Füllkopfes 16, um einen großen Bereich der Ummantelung und deshalb der Behältergrößen aufzunehmen.

Eine Vielzahl von öffnungen 62 ist in der Platte 51 des Füllkopfes 16 vorgesehen, um zwischen der Oberfläche der Platte 51 und der ersten, ringförmigen Nut 54 eine Verbindung zu schaffen. Jede öffnung 62 ist mit einer beigeordneten Leitung verbunden, wie noch in Zusammenhang mit der Wirkungsweise des Füllkopfes 16

beschrieben wird. Zusätzlich werden, da die Öffnungen 62 mit der ersten ringförmigen Nut 54 in Verbindung stehen, wobei die Nut 54 von dem ringförmigen Sieb 58 bedeckt ist, die Öffnungen 62 nachfolgend als Sieböffnungen bezeichnet. ι

Der oben beschriebene Füllkopf 16 ist eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, und eignet sich besonders dafür, daß derselbe beim Einfüllen der zylindrischen Behälter verwendet werden kann. Die Kopf- und Nutformen können natürlich abgeändert ι ο werden, um das Füllen anderer Behälterformen zu ermöglichen, und zwar ohne daß dabei die Erfindung in irgendeiner Weise eingeschränkt wird.

Wie in Fig. I dargestellt, enthält die Füllvorrichtung ebenfalls einen l.uftzylinder 64, welcher mit einer π Qucrslrebe 66 verbunden ist, und eine an der Kolbenstange derselben befestigte, bogenförmige Platte 68 hat. Der Zylinder 64 ist derartig befcstiEt. daß die Kolbenhubrichtung im wesentlichen lotrecht zur senkrechten Achse der Einfüllvorrichtung ist. An der M entgegengesetzten Seite der Füllvorrichtung ist ein waagerecht angeordneter Roller 70 vorgesehen, um das FüMen und Entleeren der Füllvorrichtung zu erleichtern.

In den F"ig. 1 bis 4 ist dargestellt, wie ein von einer Ummantelung 74 umgebener und ein mit dieser im -'' Eingriff stehender, angeordneter Behälter innerhalb der füllvorrichtung in einem F'üllbereich angebracht ist. welcher im wesentlichen durch den Füllkopf 16, die Plattform 38 und den Senkrcchtteilen 10, wie dargestellt, begrenzt ist. κ>

Vorzugsweise ist die Ummantelung 74 ein im wesentlichen offener Zylinder mit einem nur geringfügig größeren Durchmesser als dem des Behälters 72, welcher sich im wesentlichen der Außenform des Behälters 72 anpaßt. Natürlich läßt sich die Form der i* Ummantelung verändern, um eine Vielzahl verschiedener Behälterformen füllen zu können, ohne daß dabei die Erfindung in irgendeiner Weise eingeschränkt ist.

Ein innerer Dichtungsteil 76, welcher vorzugsweise von der Ummantelung 74 getragen wird, ist zwischen ■»<> dem Innenumfang des oberen Ummantelungsendes 74 und einem sich am Innenumfang derselben erstreckenden Randes 78 vorgesehen, welcher ein geöffnetes Behälterfüllstück begrenzt.

Wie in F i g. 3 dargestellt, ist der innere Abdichtungs- ^⁵ teil 76 dahingehend wirksam, daß sich dieser elastisch verformen kann, um sich dadurch der Form des am Umfang erstreckenden Randes 78 anzupassen, und eine im wesentlichen luftdichte Abdichtung zwischen dem Oberteil der Ummantelung 74 und dem Rand 78. welcher das geöffnete Behälterfüllstück begrenzt, zu schaffen. Die Abdichtung ergibt eine Trennschicht zwischen dem Oberteil der Ummantelung 74 und dem Rand 78 des Behälters 72, wodurch eine Verschmutzung des Umiiiänieiungsinneren und des Behälicraußcrcn durch ein pulverförmiges Material verhindert wird.

Wie nachfolgend noch beschrieben wird, sind die Ummantelung 74 und der Behälter 72 zusammen im Füllbereich geladen, während diese sich unter der Umhüllungsbedingung und dem abdichtenden Eingriff befinden, und zwar von einem Förderer 80 aus, welcher an die Plattform 38 der Behälterfüllvorrichtung angrenzt. Da die Ummantelung 74 und der Behälter 72 in der Umhüllungsbeziehung und dem abdichtenden Eingriff während des Füllens des Behälters 72 verbleiben, ebenso wie während der Entladung der Ummantelung 74, und der gefüllte Behälter 72 vom Füllbereich nach abgeschlossenem Füllvorgang zum

60 Förderer 80 gebracht wird, ist die durch den inneren Dichtungsteil 76 gcbildctctc Trennschicht dahingehend wirksam, daß die Verschmutzung des Ummantelungsinneren 74 und des Behälteräußeren 72 verhindert wird.

Das innere Dichtungsteil 76(Fig. 2und 3) weist einen ringförmigen Teil 82 auf, welcher mit dem Ummantclungsinneren 74 um einen nach innen vorspringenden Rand, um so den Innenumfang des Ummantelungsoberteiles 74 zu bilden, verbunden ist. Wie dargestellt, ist der oberste Teil des ringförmigen Teiles 82 mit einem Rand 84 versehen, um eine luftdichte Abdichtung zu schaffen, und zwar dann, wenn die Ummantelung 74 in die Füllstellung gebracht ist, und der ringförmige Teil 82 in die im Füllkopf 16 befindliche Abdichtung eingreift. Eine ringförmige, elastische Abdichtung 86, welche sich von der flachen Oberflächengestalt der F i g. 2 zur Randform 78 verformen kann, und dabei das offene Füllstück des Behälters 72, wie in Fig. 3 dargestellt, begrenzt, ist durch den ringartigen Teil 82 in der Unterseite einer ringförmigen Kerbe 88 getragen. Die innere Abdichtung 86 besteht vorzugsweise aus einem weichen, porösen Gummi, wodurch eine senkrechte Bewegung des Behälters 72 ermöglicht wird, und zwar ohne daß die Bchälterwände einer übermäßigen Beanspruchung ausgesetzt sind und geringfügige Abweichungen in der Behällerhöhe möglich sind. Wie in Fig. 3 dargestellt. 'iai die innere Abdichtung 86 ebenfalls eine um die Seiten des Randes 78 reichende Abdichtung, um ein Entweichen der zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren befindlichen Luft zu verhindern, welche auf Grund der unregelmäßigen Form oder einer Beschädigung des Oberteiles des Randes 78 auftreten kann, wobei der Rand das geöffnete Behälterfüllstück begrenzt.

Die F i g. 1 und 4 zeigen, daß die Ummantelung 74 in Umhüllungsbedingung und in dichtem Eingriff mit dem Rand 78 ist, welcher das geöffnete Füllstück derselben begrenzt, und durch die Plattform 38. während der Behälter 72 gefüllt wird, gehalten ist. Da im Raum zwischen dem Ummantelungsinneren 74 und dem Behälteräußeren ein Vakuum erzeugt werden muß, um zu verhindern, daß die Behälterwand nach innen zusammenfällt, wenn im Behälterinneren während des Füllvorganges ein Vakuum erzeugt wird, ist deshalb ein äußerer Dichtungsteil 90 zwischen dem Boden der Ummantelung 74 und der Oberfläche der Plattform 38 vorgesehen. Der äußere Dichtungsteil 90 wirkt mit dem inneren Dichtungsteil 76 zusammen, um eine im wesentlichen luftdichte Kammer zwischen dem Innenumfang der Ummantelung 74 und dem Außenumfang des Behälters 72, wie in F i g. 1 dargestellt, zu schaffen.

Der äußere Dichtungsteil 90 kann entweder durch die Plattform 38 oder die Ummantelung 74 getragen sein. Jedoch ist in der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung der äußere Dichtungstei! 90 durch die Ummantelung 74 getragen und weist eine elastische äußere Dichtung 91 auf, welche durch einen am äußeren Bodenumfang der Ummantelung 74 befindlichen Flansch 92 getragen ist. Die äußere Dichtung 9i reicht gerade bis unter den Flansch 92 und ist nach außen und unten von der Ummantelungswand abgewinkelt, um einen luftdichten Eingriff mit der Plattform 38 zu haben. Zusätzlich kann, wie dargestellt, der Teil der äußeren Dichtung 91, welcher an die Plattform 38 angrenzt, abgerundet sein, um zu verhindern, daß die äußere Dichtung 91 beim Be- und Entlasten der Behälter auf Gegenstände trifft und diese dabei einem Verschleiß ausgesetzt sind.

Wie vorher in Zusammenhang mit Cig. I beschrieben, ist der Füllkopf 16 mil einer in der Mitte angebrachten öffnung 52 versehen, welche zwischen dem Oberteil und der Unterseite des Füllkupfes 16 eine Verbindung schafft, und hat außerdem eine Anzahl von ·> Öffnungen 62, welche zwischen dem Füllkopfoberteil und de·· ersten, ringförmigen Nut 54 in der Bodenfläche des Füllkcpfes 16 eine Verbindung schaffen.

Wie in den F i g. 5 und 6 dargestellt, kann der Füllkopf 16 unterteilt sein. Dieser Füllkopf läßt sich in zwei im to wesentlichen gleiche Hälften 4 und B einteilen, und zwar aus Gründen der Beschreibung entlang einer Linie 6-6. Die Siebrahmenclcmcnle 55 und 57, welche zwischen dem Sieb 58 hindurchreichen, und eine Innenfläche 59 der Nut 54 können über der Nut 54 t"> vorgesehen sein, um die Nut in zwei gesonderte Abteilungen zu trennen, wobei sich in jeder Füllkopfhälftc eine Abteilung befindet. Eine Materialzufuhrlcitung 100, welche mit der öffnung 52 in Durchlaßverbindung steht, und wobei diese Öffnung in beiden Hälften 4 .'" und β des I üiikopfes 16 reicht, ist mit der Zufuhr des pulvcrförmigcn Materials verbunden. Ein geeignetes Ventil 102 ist in der Materialzufuhrleitung 100 vorgesehen, um den Durchfluß des piilverförmigen Materials durch die Leitung zu regeln. Das Ventil 102 -'■> kann jedes geeignete, im Handel befindliche Ventil sein, welches den Durchfluß von einem pulverförmigen Material als Folge auf elektrische, pneumatische oder hydraulische Signale regeln kann.

Wie ^:n Fig.6 dargestellt, sind Druckleitungen 104/4 i< > und 104ß, Vakuumleitungen 1064 und 106S und Staubsammclleitungen 1084 und 108S vorgesehen. wobei jede Leitung in Durchflußverbindung mit einer beigeordneten Sieböffnung 62 in der entsprechenden Hälfte des Füllkopfes 16 ist. Die Druckleitungen 1044 )· und 104Ö können an einer geeigneten Druckquelle angeschlossen sein, wie beispielsweise an atmosphärischen Druck. Die Vakuumleitungen 106/4 und 106ß können mit einem bekannten Element verbunden sein, um ein Vakuum zu bilden, wie z. B. mit einer ·"' Vakuumpumpe. Die Staubsammelleitungen 1084 und 108ß können mit einem bekannten Staubsammler, wie z. B. einem Zyklonstaubsammler oder einer sonstig niedrigen Vakuumquelle, in Verbindung stehen. Der Durchfluß kann durch jede der Leitungen 1044 durch ■<", 1084, und 104ß durch 1085, und zwar wahlweise durch geeignete, bekannte Ventile HOA 1144 und MOS. 1145 geregelt werden, obwohl der Durchfluß durch die Staubsammelleitungen 1084 und 108S auch durch ein einziges Ventil geregelt werden kann, da der Durchfluß ^r>^(l durch beide Staubsammelleitungen 1084 und 108S begonnen wird und dabei gleichzeitig während eines Füllvorganges unterbrochen wird.

Bevor die Arbeitsfolge der dem Füllkopf beigeordneter· Steuerventile beschrieben Vr'ird, folgt erst eine ^!- Beschreibung, und zwar in Zusammenhang mit F i g. 7 der gesamten Behälterfüllanlage.

Die Behälterfüllvorrichtung ist in F i g. 7 dargestellt, wobei diese mit der Plattform 38 ir. der »Unten«-Stellung gezeigt ist. Die Plattform ist nun ladebereit, und »o kann, wie dargestellt, einen Behälter 72 zum Füllen aufnehmen. Bevorder Behälter jedoch auf die Plattform 38 gebracht wird, muß zuerst eine Ummantelung 74 in eine Umhüllungsbedingung und in einen abdichtenden Eingriff mit dem Behälter 72 gebracht werden. Dies — kann entweder von Hand oder automatisch durch ein Hebewerk oder einer sonstigen Hebevorrichtung erfolgen, welche die Ummantelung 74 entlang eines senkrechten Weges mit großer Genauigkeit bewegen kann.

Die bevorzugte Vorrichtung, um eine solche Bewegung auszuführen, ist in der F i g. 7 dargestellt, und weist einen aufblasbaren Teil 200 auf, welcher sich im wesentlichen dem Außenumfang der Ummantelung 74 und einem Luftzylinder 202 anpaßt, einer Kolbenstange 204, welche ihrerseits über ein geeignetes Vcrbindungsgcslängc 206 und einen Führungsteil 208 mit einem Halleelement 210 verbunden ist, an welchem wiederum der aufblasbare Teil 200 befestigt ist.

Der Führungsteil 210 steht gleitend mit einer senkrecht angebrachten Stange 212, welche an einem geeigneten Rahmen befestigt ist, im Eingriff, und wird durch den Luftzylinder 202 entlang eines durch die Stange 212 begrenzten, senkrechten Weges angetrieben. Eine Luftleitung 214 schafft eine Verbindung zwischen einer Druckluftquelle (nicht dargestellt) und dem aufblasbaren Teil 200. Der Gebrauch von Druckluft, welche zum aufblasbaren Teil 200 geht, kann entweder von Hand oder automatisch durch ein geeignetes, bekanntes Ventil (nicht dargestellt) geregelt werden, wodurch das Festspannen der Ummantelung 74 durch den aufblasbaren Teil 200 wählbar gesteuert wird.

Im Betrieb kann der Luftdruck fortlaufend angewendet werden, und zwar mit Hilfe der Luftleitung 214 zum aufblasbaren Teil 200. um zu gewährleisten, daß die Ummantelung, wenn sich das Hebewerk in der »Aufwärtsw-Slellung befindet, kontinuierlich eingespannt ist. Wenn der Behälter 72 in Stellung gebracht ist. dann kann der Luftzylinder 202 entweder von Hand oder automatisch betätigt werden, um die Umhüllung 74 über den Behälter 72 zu bringen. Der auf das aufblasbare Element auftreffendc Luftdruck kann dann freigelassen werden, um dadurch die Ummantelung auszulassen, und der Luftzylinder 202 kann betätigt werden, um das Hebewerk aus der Nähe der Ummantelung zu bringen.

Nachdem der Behälter 72 gefüllt worden ist, und der Behälter 72 und die Ummantelung wieder auf dem Förderer 80 sind, kann das aufblasbare Element 200 durch Betätigung des Luftzylinders 202 über die Ummantelung 74 gesenkt werden. Der Teil 200 kann dann aufgeblasen werden, um das Äußere der Ummantelung zu befestigen, wobei die Ummantelung 74 anschließend aus ihrer Umhüllungsbedingung und dem abdichtenden Eingriff mit dem Behälter 72 durch Betätigung des Luftzylinders 202 hochgehoben wird.

Andere mechanisch oder elektromagnetisch betriebene Hebewerke können ebenfalls verwendet werden, wodurch ein Element vorgesehen ist, welches die Ummantelung 74 in die Umhüllungsbedingung bringt und aus der Umhüllungsbedingung entläßt ebenso wie in den dichten Eingriff mit dem Behälter 72 hinein- und hinausbewegt. Die bevorzugte Hebevorrichtung kann 'edoch Ummantelun^en verschiedener Groß*¹ aufnehmen, da sich das aufblasbare Element 200 über einen erheblichen Bereich ausdehnen oder zusammenziehen kann, wodurch die Behälter verschieden groß sein können, weiche in der Füllanlage nach der Erfindung aufgenommen werden können.

Die Wirkungsweise der Füllanlage nach der Erfindung wird in Zusammenhang mit den Fig. !,5, 6 und 7 beschrieben. Die Fig. 7 zeigt, daß der Behälter 72 in eine an die Füllvorrichtung angrenzende, vorbestimmte Stellung, welche sich unterhalb der Ummantelung 74 befindet, gebracht ist. Der Luftzylinder 202 wird betätigt, um die Ummantelung in Umhüllungsbedingung mit dem Behälter 72 hineinzusenken und um ebenfalls in

abdichtenden Eingriff mit dem Rand 78, welcher das geöffnete Füllstück des Behälters 72, wie in F i g. I dargestellt, begrenzt zu sein.

Geeignete, in bekannter Weise nach innen vorgespannte Führungen 81 können mindestens an drei Stellen um den Innenumfang der Ummantelung 74 vorgesehen sein, um einen angemessenen Eingriff /wischen dem Rand 78 des Behälters 72 und dem inneren Dichtungsteil 76, wenn die Ummantelung 74 gesenkt wird, zu gewährleisten. Wie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt, können drei vorgespannte Federknöpfe 83 vorgesehen sein, welche mit dem Innenumfang 74 m Abständen von etwa 120" in Verbindung stehen. Diese Führungen können dazu dienen, den Behälter 72 innerhalb der Ummantelung 74 zu zentrieren, wodurch ein angemessener Eingriff gewährleistet ist.

Der auf dem aufblasbaren Teil 200 auftreffende Luftdruck wird freigelassen und der Zylinder 202 betätigt, um das Hebewerk aus der Umgebung ^er Ummantelung 74 zu entfernen. Die gekrümmte Platte 68 ist mit dem L.uftzylinder 64 verbunden, und läßt sich dann bis in Berührung mit der Außenfläche der Ummantelung 74 ausdehnen und kann mit dieser verbunden werden, und zwar durch ein Vakuum oder ein sonstig geeignetes Verbindungselement. Die Ummantelung 74 kann, während sie in Umhüllungsbedingung und in abdichtenden Eingriff mit dem Behälter 72 ist, auf die Plattform 38 gezogen werden, wie dargestellt, mit Hilfe des Kolbens des Zylinders 64, wobei der Kolben zurückgezogen wird.

Als Alternative kann ein Luftzylinder 216 mit einer durch eine Kolbenstange gehalterten, gebogenen Platte 218 vorgesehen sein, welche sich im wesentlichen dem Außenumfang der Ummantelung 74 anpaßt, um damit die Ummantelung und den Behälter auf die Plattform 38 zu schieben. Der Roller 70, dessen Oberfläche vorzugsweise etwas über die Oberfläche des Förderers 80 und die Oberfläche der Plattform 38 reicht, trägt dazu bei, die Ummantelung und den Behälter vom Förderer 80 auf die Plattform 38 zu bringen.

Wenn sich die Ummantelung und der Behälter in dem Behältereinfüllbereich auf der Plattform 38 befinden, dann wird die zwischen der gekrümmten Platte 68 und der Ummantelung 74 wirkende Verbindungskraft freigelassen und der Luftzylinder 34 betätigt, um die den Behälter umgebende Ummantelung 74 in abdichtenden Eingriff mit der Abdichtung 60 im Füllkopf 16, wie schon beschrieben, zu heben. Der Luftzylinder 34 bringt eine beständige, nach oben gerichtete Vorspannung zu der Ummantelung 74, um eine angemessene Abdichtung zwischen der Ummantelung 74 und dem Füllkopf 16 zu gewährleisten. Da die Ummantelung 74 zwischen der Plattform 38 und dem Füllkopf 16 eingeschoben ist. und der Behälter 72 zwischen der elastischen, inneren Abdichtung aus Gummi 86 und der Plattform 38 eingeschoben isi. niiiiini die Uiiiiiianieiuiig 74 im wesentlichen die gesamte Axialbeanspruchung auf. wplche zwischen der Plattform 38 und dem Füllkopf !6 erzeugt wird.

Nachdem die Ummantelung 74 gegen den Füllkopf 16 abgedichtet ist. schließen sich die vom vorherigen Füiivorgang noch offenen Staubsammelventile ΙΙ4Λ und 1145, und durch Öffnung des Ventils 112/4 wird im Behälter 72 ein Vakuum gebildet ebenso wie im R.ium zwischen dem innenumfang der Ummantelung 74 und dem Außenumfang des Behälters 72 durch Öffnung des in der Leitung 40 unterhalb der Plattform 38 angebrachten Ventils 48.

Wenn das Vakjum in dem Behälter 72 und um den Behälter 72 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, welcher vorzugsweise zwischen 254 mm und 625 mm Quecksilbersäule liegt, dann öffnet sich das Füllventil 102 in der Materialzufuhrleitung 100 über eine vorbestimmte und geregelte Zeitspanne, und eine erste vorbestimmte Menge eines pulverförmigen Materials wird in den Behälter 72 eingebracht. Das Vakuumventil

ι» 1124 schließt sich und das Vakuumventil 112ß öffnet sich. Das Druckventil 110/4 öffnet sich dann für eine Zeitspanne, welche ausreicht, daß sich das Vakuum im Behälterinneren um 125 mm bis 250 mm Quecksilbersäule verschlechtert, wodurch ein Luftdurchfluß in den Behälter durch das Sieb 58 an der -4-Seile des Füllkopfes 16 bewirkt wird, und das sich dort angesammelte, pulverförmige Material entfernt werden kann. Der zur Reinigung verwendete momentane Luftdurchfluß durch das Sieb 58 ist vorzugsweise nicht so groß, daß dieser das Vakuum im Behälter 72 auf ein Nullvakuum senken kann, d. h. auf Atmosphärendruck.

Nachdem das Druckventil 110-4 eine genügend lange Zeit geschlossen gewesen ist, um dahingehend zu wirken, daß das Vakuum in dem Behälterinneren den vorbestimmten Wert zwischen 254 mm und 625 mm Quecksilbersäule wiedererlangen kann, dann wird das Füllventil 102 wieder geöffnet, um eine vorbestimmte Materialmenge in dem Behälter 72 2u verteilen. Wenn die erste, vorbestimmte Materialmenge eingebracht

jo worden ist. dann wird das Füllventil 102 wieder geschlossen ebenso wie das Vakuumventil 112ft Das Vakuumventil 112/4 wird dann geöffnet und das Druckventil 1 lOS bleibt so lange offen, bis sich der im Behälter herrschende Unterdruck um etwa 125 mm bis

)5 254 mm Quecksilbersäule erniedrigt, um so das Sieb 58 an der B-Seite des Füllkopfes in der vorher beschriebenen Weise zu reinigen.

Die abwechselnde Wirkungsweise der A- und ß-Seite des Füllkopfes 16 wird bis zu einem vorbestimmten Materialgewicht fortgesetzt, wobei diese Materialmenge eingebracht worden ist, wie es durch das auf ein Gewicht ansprechende Element 22 festgelegt ist, und zu dieser Zeit sämtliche Ventile dann geschlossen sind. Die Druckventile 110/4 und llOß im Füllkopf 16 und das Ventil 50 in der Leitung 42 unterhalb der Plattform 38 ist bzw. sind geöffnet, um den Unterdruck in und um den Behälter 72 zu entlassen. Der Zylinder 34 wird betätigt, um die Ummantelung 74 und den Behälter 72 zu senken, und zwar gerade in der Zeit, in welcher sich die

so Dichtung zwischen der Ummantelung 74 und dem Füllkopf 16 löst, wird bzw. werden die Druckventile 110/4 und HOd und das Druckventil 50 geschlossen und die Staubsammelventile 114/4 und 114S in den Staubsammelleitungen 108.4 und 108ßgeöffnet, welche dabei einen verhältnismäßig niedrigen Sog in der Nähe der Füiikopfunierseite, dem oberen Behäiterteii und der Uniniariiciurig 74 haben. Da die Druckvenüie HOA und llOß geschlossen sind, um den Luftdurchfluß durch die Druckleitungen 104-4 und MOB tu verhindern, wirkt der Sog in der Weise, daß außerhalb der Nut 54 jeglicher in der Luft befindliche Staub gesammelt wird, der Staub dabei entweder gegen das Sieb 58 gehalten oder zu einem geeigneten, bekanntei, Staubsammler gebracht wird. Außerdem verhindert der Sog, daß Material, welches sich am Sieb 58 während des Füllvorganges angesammelt hat, auf die Plattform 38 fällt und in den Füllbereich gelangt, und zwar dann, wenn die Ummantelung 74 und der Behälter 72 von dort entfernt werden.

Wenn die Plattform 38 die »Abwärts«-Sle!!ung erreicht, dann wird der Luftzylinder 64 betätigt und die Ummantelung, welche immer noch in Umhüllungsbcdingung und in dichtem Eingriff mit dem Behähcr 72 ist. wird zum Förderer 80 geschoben. Das aufblasbare ί Element 200 wird dann über die Ummantelung 74 gesenkt und aufgeblasen, um so in Verbindung mit dem Außenumfang der Ummantelung 74 zu sein. Die Ummantelung wird dann frei vom Behälter 72 gehoben, woraufhin der Förderer 80 den vollen Behälter fortführt, während gleichzeitig ein leerer Behälter zur vorbestimmten Stellung, und zwar angrenzend an die Füllvorrichtung und unterhalb der Ummantelung 74, gebracht wird.

Die Slaubsainmelventile 1Ι4Λ und 1I4Ö bleiben so ΐΐ lange offen, bis ein Behälter und eine Ummantelung in die Füllvorrichtung eingebracht und in abdichtendem Eingriff mit dem Füllkopf 16 gehoben worden sind. Die Ventile werden dann geschlossen, und zwar bevor sich ein Unterdruck in dem Raum in und um den Behälter 72 zu bilden b^?innt. Somit wird jegliches Material, welches durch den Luftfluß durch die Staubsammelleitungen \0SA und 108Sgegen das Sieb 58 gehalten wird, während der ganzen Zeit des Füllens und Entleerens der Füllvorrichtung gegen das Sieb 58 aufgestaut, und kann. 2> bevor nicht die Ummantelung 74 gegen den Füllkopf 16 abgedichtet ist, nicht herunterfallen. Zusätzlich wirkt der durch den Staubsammler erzeugte Sog dahingehend, daß dieser dazu beiträgt, die Plattform 38 gegen die Ummantelung 74 und den Füllkopf 16 abzudichten, in um so einen kleineren Zylinder 34 verwenden zu können, als es sonst der Fall wäre.

Während die Anlage der Erfindung in Verbindung mit dem Füllen von mit festen Wänden versehenen Behältern beschrieben worden ist, wobei diese Behälter 1 ■> aus gepreßtem Papier oder aus Plastik sein können, ohne daß dabei eine undurchlässige Verkleidung verwendet worden ist, kann eine solche Verkleidung doch, falls erwünscht, eingesetzt werden. So kann beispielsweise nachdem die Ummantelung 74 gesenkt worden ist, um mit dem Behälter 72 in Umhüllungsbedingung und dichten Eingriff zu sein, eine undurchlässige Wandverkleidung im Inneren des Behälters 72 vorgesehen sein, wobei der oberste Teil der Verkleidung über den Oberrand der Ummantelung 74 gezogen wird, wie 4i es in F i g. 3 dargestellt ist. Die Luft zwischen dem Belag und dem Inneren des Behälters 72 kann entfernt werden.

Außerdem kann die Form des inneren Abdichtungsteiles 76 in einer bekannten Weise verändert werden, um zu verhindern, daß der obere Teil der Ummantelung 74 luftdurchlässig ist, wenn die mit einem Belag versehenen Behälter durch die Anlage nach der F.rfindung gefüllt werden.

Die Erfindung kann ebenfalls dahingehend verwendet werden, um Behälter /.. B. Plastiktüten, welche keine festen Wände haben, zu füllen. Die Tüte kann in die Ummantelung 74 eingesetzt werden, wobei Jas oflene Füllstück derselben über den Oberrand des Dichtungsteiles 76 gezogen wird. Der Behälter 72 muß nicht verwendet werden, so daß in diesem Fall die Tüte in der gleichen Weise, in welcher ein fester Behälter gefüllt wird, gefüllt werden kann. Die vorher beschriebene Trennschicht zwischen der Ummantelung 74 und dem Behälter ist vorgesehen, wenn Tüten gefüllt werden sollen, und zwar durch Zusammenwirken zwischen der offenen Tülenöffnung und dem Rand 84 des Dl· luungselementes 76.

Aus der oben erfolgten Beschreibung der Füllanlage nach der Erfindung geht ncrvor, daß das Äußere des Behälters 72 und das Innere der Ummantelung 74 immer gegen Verschmutzung durch das pulverförmige oder gekörnte Material während des Ladens. Füllens und Entleerens des Behälters 72 geschützt ist, woraus sich ein minimaler Materialverlust ergibt, und demzufolge eine sauberere und wirksamere Behälterfüllanlagi· geschaffen worden ist. Durch das Verfahren und durch die Vorrichtung nach der Erfindung wird eine Verschmutzung der Ausrüstung und des in der Nähe gelegenen Raumes ebenfalls verhindert.

Außerdem ist es offensichtlich, daß durch die Erfindung eine Vielzahl von Behältern verschiedenster Größe und Art gefüllt werden können, und zwar selbst dann, wenn die Behälter leicht beschädigt sind oder geringfügige Unregelmäßigkeiten aufweisen.

In einer verhältnismäßig einfachen Weise sieht die Erfindung eine Abdichtung vor. wobei sich der Behälter nur geringfügig verformt. Die Abdichtung wird durch den durch den Staubsammler bewirkten Sog und durch den zwischen der Ummantelung und dem Behälter wirkenden LJnterdruck während des Einfüllens unterstützt, da der Sog und der Unterdruck zusammen dahingehend wirken, die nach oben vorgespannte Plattform 38 anzuheben, welche ihrerseits die Abdichtungskraft zwischen der Ummantelung 74 und dem Füllkopf 16 erhöht. Eine Verformung des Behalte.·. wird stark eingeschränkt, da die Ummantelung den größten Teil der Axialbeanspruchung zwischen der Plattform 38 und dem Füllkopf 16 aufnimmt. Da der Unterdruck um das Behälteräußere immer gleich ist oder den Unterdruck im Behälter übersteigt, ist eine nach innen wirkende Verformung des Behälters, auf Grund der Druckunterschiede, ausgeschlossen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunsen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Füllen eines oben offenen Behälters mit schüttfähigem Material unter Vakuumeinfluß bestehend aus einem Füllkopf, einer Haltevorrichtung sowie einer den Behälter umgebenden Ummantelung, die gegen den Füllkopf abdichtbar ist, um einen im wesentlichen luftdichten Raum zwischen Ummantelung und Behälteraußenwand zu schaffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung ein vom Füllkopf (16) getrennter, an beiden Enden offener, frei beweglicher Teil (74) ist, daß ein das offene Ende des Behälters (72) gegen die Ummantelung (74) abdichtendes und in Dichtverbindung mit dem Füllkopf (16) bewegbares erstes Dichtungselement (76) vorgesehen ist und daß ein das gegenüberliegende Ende des Behälters (72) gegen die Haltevorrichtung (38) abdichtendes zweites Dichtungselement (90) vorgesehen ist

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Füllkopf (16) Vakuumleitungen (106/4, iO6B) angeschlossen sind, und daß an der Haltevorrichtung (38) eine -weitere Vakuumleitung (40) vorgesehen ist, um zwischen der Ummantelung und dem Behälter ein Vakuum zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtungselement (76) an der Ummantelung (74) befestigt ist und eine elastische Abdichtung (86) aufweist, die sich der Form des Behält,irrandes anpaßt, und daß außerdem an dem Dichtungselement (76* ein Rand (84) vorgesehen ist, welcher abdichtend mit dem Füllkopf zusammenwirkt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Füllkopf (16) angebrachte elastische Dichtung (60) vorgesehen ist, welche sich im wesentlichen der Form des oberen Randes (84) des Dichtungselementes (76) anpaßt, wobei diese Dichtung (60) weniger elastisch als die elastische Abdichtung (86) des ersten Dichtungselementes (76) ist.