EA025832B1

EA025832B1 - Упаковочная машина и способ наполнения пакетов с открытым верхом

Info

Publication number: EA025832B1
Application number: EA201391664A
Authority: EA
Inventors: Марк Вехлинг
Original assignee: Хавер Энд Боекер Охг
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2017-02-28
Also published as: EP2707286A1; EP2707286B1; EA201391664A1; US20140311623A1; ES2570929T3; WO2012152401A1; CN203996944U; US9650161B2; DE102011101045A1

Abstract

Изобретение относится к сфере упаковки сыпучих материалов, в частности предпочтительно мелкогранулированных и пылеподобных веществ. Задача изобретения: эффективное наполнение пакетов с открытым верхом сыпучими материалами с наименьшими сложностями. Упаковочная машина 1 содержит по меньшей мере один наполняющий штуцер 4 с одним загрузочным отверстием 5, к которому может быть присоединен пакет 2 с открытым верхом, взвешивающее устройство 25 и устройство 45 для регулирования объема потока вещества 27. Устройство 45 регулирования объема потока включает наполняющий элемент 46 и устройство управления 7 величиной потока в процессе заполнения пакета 2. Наполняющий элемент 46 используется в качестве дозирующего устройства 24. Взвешивающее устройство 25 имеет один уплотнитель 19, управляемый в процессе наполнения пакета 2. Способ обеспечивает работу упаковочной машины 1 для наполнения пакетов 2 с открытым верхом, которые присоединяют к наполняющему штуцеру 4 путем движения их вверх по направлению к штуцеру 4.

Description

Настоящее изобретение относится к упаковочным машинам и способам наполнения пакетов с открытым верхом. Упаковочная машина согласно данному изобретению может быть использована для расфасовки всех видов сыпучих материалов. Данную систему, в частности, предпочтительно использовать при расфасовке мелкогранулированных веществ, то есть при расфасовке мелких и пылеподобных веществ, требующих продолжительного наполнения и, в частности, уплотнения.

Большое разнообразие упаковочных машин для наполнения пакетов с открытым верхом было выявлено на предыдущем уровне техники. Например, так называемые упаковочные машины РР§ упаковочные машины для изготовления, наполнения и запечатывания пакетов, как правило, используются для эффективного наполнения сыпучими материалами пакетов с открытым верхом. В данных упаковочных системах РР8 пакет, который открыт сверху, изготавливается в машине или в предшествующем устройстве. В машине находится рулон пленочного рукава, из которого постоянно во время работы изготавливаются требуемые пакеты с открытым верхом. Существенным преимуществом этих РР§ упаковочных машин является то, что пакеты с открытым верхом могут быть изготовлены непосредственно необходимой длины. Нет необходимости использовать предварительно приготовленные мешки, которые являются более дорогими.

РР8 упаковочные машины изготавливают пакеты с открытым верхом из листов пластика, что позволяет сделать их водонепроницаемыми. Именно поэтому пакеты с открытым верхом, наполняемые гигроскопическими материалами - такими, как цемент, подходят для хранения под открытым небом, так как их содержимое надежно защищено от влаги.

Недостатком известных упаковочных машин для наполнения пакетов с открытым верхом является их ограниченная емкость наполнения, в частности, при наполнении пакетов пылеобразными, мелкогранулированными веществами, так как эти вещества не должны, как правило, содержать воздух, чтобы обеспечить плотное упаковывание, при котором содержится наименее возможное количество воздуха. Захваченный воздух уменьшает возможность укладки.

При наполнении пылеобразными и мелкогранулированными веществами в воздухопроницаемые клапанные пакеты клапанный пакет поступает на горизонтальное наполняющее место сжатым наружным воздухом. Процесс наполнения происходит под избыточным давлением. Сразу, как только начинается процесс наполнения, клапанный пакет заполняется как можно быстрее и помещается под воздействие значительного избыточного давления или сверхвысокого давления посредством продолжения заполнения сыпучими веществами. Это избыточное давление приводит к эффективной деаэрации сквозь воздухопроницаемую внешнюю стенку или через специальные воздушные выпускные клапаны. В процессе наполнения вес клапанного пакета постоянно измеряется взвешиванием. Скорость вращения конвейерного элемента сокращается, так как фаза потока с необработанными веществами заканчивается и начинается фаза потока с мелкими веществами. Кроме того, поперечное сечение потока уменьшается посредством частичного закрытия ножничного клапана так, чтобы процесс наполнения значительно замедлялся в фазе потока с мелкими веществами, так как практически достигнут предполагаемый вес. При наполнении потоком мелких веществ в конце процесса наполнения точность веса может быть улучшена. После достаточного периода ожидания, в течение которого клапанный пакет автоматически деаэрируется, клапанный пакет выгружается. Избыточное давление в клапанном пакете можно контролировать, например, с помощью датчика давления. Таким образом, эффективная скорость наполнения возможна даже для очень мелкозернистых веществ.

При наполнении сыпучими веществами пакетов с открытым верхом процесс наполнения не может происходить под воздействием избыточного давления, так как нет закрытой системы. Шнековый транспортер работает слишком медленно для эффективного заполнения. Кроме того, необходимо соблюдать осторожность с верхним внутренним краем пакета с открытым верхом, чтобы не загрязнять его. А именно, пакету с открытым верхом по-прежнему требуется, чтобы его закрыли на верхнем крае посредством спаивания шва, заклеивания шва или другим видом соединения шва. Это не всегда будет функционировать достаточно надежно, если одна или обе стенки, которые необходимо соединить друг с другом, загрязнены там. где шов. например, в частности, сыпучими веществами, препятствующими сварке.

Если часть стенки, предназначенной для сварки, загрязнена частицами сыпучего материала перед сваркой, то надежность сварного шва может быть значительно меньше, чем в случае чистых стенок пакета. Кроме того, возможность восстановления сварных швов затруднена. Это может привести при транспортировке к дефектам пакетов и значительному загрязнению окружающей среды.

Открытые сверху и водонепроницаемые пакеты не могут быть деаэрированы через стенку пакета. Данные пакеты с открытым верхом можно деаэрировать только через верхнее отверстие пакета. В процессе наполнения открытых сверху пакетов существует таким образом преимущество для эффективной деаэрации содержимого пакета, если уровень наполнения поддерживается максимально возможным на протяжении большей части процесса заполнения, при этом деаэрация, таким образом, будет ускорена. По причинам, указанным выше, следует избегать загрязнения верхней кромки пакета.

ЕР 1744984 описывает устройство и способ наполнения открытых контейнеров, снабженное устройством, определяющим вес вещества и расположенным над загрузочной воронкой, открывающейся над наполняющим местом над контейнером, предназначенным для заполнения. Наполняющее место

- 1 025832 проходит в контейнер. Уплотнительное устройство выполнено для уплотнения вещества, помещенного в контейнер. Нисходящий поток устройства, взвешивающего вещество, где расположена промежуточная камера, расположен на пути вверх вещества в контейнере. Промежуточная камера служит для временного хранения, по меньшей мере, части вещества, выданного взвешивающим устройством. Промежуточная камера расположена в загрузочном устройстве, имеющем промежуточное устройство дозирования для регулирования объема потока по сравнению с продолжительностью процесса заполнения таким образом, чтобы достичь максимально возможного уровня наполнения в открытом контейнере, и в то же время контейнер не будет переполнен во время процесса заполнения. Переполнение может привести к скоплению вещества в верхней части отверстия пакета и. таким образом, может загрязнять веществом, по крайней мере, внутреннюю стенку пакета, что позднее будет препятствовать закрытию пакета посредством сварки и значительно увеличит риск наличия дефектных пакетов.

Такая известная упаковочная машина, как правило, работает надежно. Тем не менее, измерительных приборов достаточно много. Кроме того, в случае, например, плохо сыпучих веществ, может произойти слеживание вещества. Когда часть вещества, предназначенного для заполнения, оседает на стенке, то обрабатываемый в настоящее время контейнер будет недостаточного веса. Когда слежавшееся вещество снова становится рыхлым, то следующий контейнер покажет избыточный вес. Недостатком может быть то, что, например, если все же продолжается переполнение, слежавшееся вещество после отделения пакета, может отделиться на каком-либо этапе технологического процесса или может отделиться от стенок, загрязняя атмосферу.

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание упаковочной машины для наполнения пакетов с открытым верхом и способа для наполнения пакетов с открытым верхом, которые позволят эффективно наполнять пакеты с открытым верхом с наименьшими сложностями.

Эта задача решается с помощью упаковочной машины с признаками п. 1 формулы изобретения и способа в соответствии с изобретением по п.10. Предпочтительные конкретные воплощения указаны в подпунктах формулы изобретения. Другие преимущества и признаки изобретения могут быть взяты из примерного варианта осуществления и из общего описания.

Упаковочная машина для заполнения пакетов с открытым верхом, содержащая по меньшей мере один наполняющий штуцер, имеющий по меньшей мере одно загрузочное отверстие, к которому движением вверх по направлению к наполняющему штуцеру пакет с открытым верхом может быть присоединен, взвешивающее устройство, предназначенное для взвешивания предварительно заданного количества вещества для упаковки в пакеты, и устройство регулирования объема потока, предусмотренное для управления во время процесса заполнения величины потока в пакетах с открытым верхом, согласно изобретению устройство регулирования объема потока содержит наполняющий элемент и устройство управления для управления величиной потока во время процесса заполнения пакета с открытым верхом в зависимости от увеличения веса и уровня заполнения, чтобы поддерживать верхнюю стенку пакета с открытым верхом чистой от вещества, предназначенного для расфасовки, и наполняющий элемент, используемый в качестве дозирующего устройства, предназначен для подачи вещества, предназначенного для расфасовки, из распределительного хранилища в пакет с открытым верхом, и взвешивающее устройство выполнено в виде устройства, взвешивающего общий вес, с целью определения во время процесса наполнения необходимого веса вещества, наполняемого в пакет с открытым верхом, где имеется по меньшей мере один уплотнитель, управляемый в процессе наполнения.

Наполняющий элемент включает в себя наполнительную турбину, скоростью подачи которой можно управлять.

Наполняющий элемент содержит клапан, который представляет собой, в частности, запорный клапан или сжимающийся клапан.

По меньшей мере один датчик предназначен для определения уровня наполнения пакета.

Устройство регулирования объема потока установлено и настроено так, чтобы величина потока в пакете с открытым верхом периодически уменьшалась и увеличивалась несколько раз.

По меньшей мере один уплотнитель, выполнен в виде вибрирующего устройства, которое настроено таким образом, чтобы погружаться в пакет с открытым верхом в процессе наполнения.

Наполняющий элемент расположен в распределительном хранилище.

Упаковочная машина является ротационной и множество наполняющих штуцеров расположены на ней с возможностью вращения.

Дополнительное количество вещества можно подать в распределительное хранилище в процессе наполнения.

Способ наполнения пакетов с открытым верхом при помощи упаковочной машины, согласно изобретению, где пакет с открытым верхом присоединяют к наполняющему штуцеру путем движения вверх по направлению к направляющему штуцеру, где управляют в процессе наполнения в пакет с открытым верхом величиной потока в зависимости от процесса наполнения, чтобы поддерживать верхнюю стенку пакета с открытым верхом свободной от вещества, предназначенного для расфасовки, где наполняющим элементом, использующимся в качестве дозирующего устройства, транспортируют вещество, предназначенное для расфасовки, из распределительного хранилища в пакет с открытым верхом, и взвешивающим

- 2 025832 устройством взвешивают общий вес и определяют в процессе наполнения количество веса вещества, помещенного в пакет с открытым верхом, и где по меньшей мере один уплотнитель приводят в действие во время процесса заполнения.

Объем потока регулируют в зависимости от времени заполнения.

Уровень наполнения пакета замеряют в процессе заполнения и управляют объемом потока в зависимости от уровня заполнения.

Уровень наполнения вещества, предназначенного для расфасовки, сохраняют высоким в процессе заполнения, и в то же время избегают наличия излишнего количества.

Величину потока в пакете с открытым верхом уменьшают и увеличивают несколько раз в процессе наполнения, и где наполняющий элемент предпочтительно работает пошагово и, в частности, периодически включают и выключают.

Наполняющий проход периодически сокращают и увеличивают наполняющим элементом.

Управляют скоростью наполняющего элемента.

Другие преимущества и особенности настоящего изобретения могут быть взяты из примерного варианта выполнения, который описан ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1 - схематический вид сверху упаковочной машины согласно изобретению.

Фиг. 2 - вид сбоку упаковочной машины согласно фиг. 1.

Фиг. 3 - кривая веса и кривая уровня заполнения пакета с открытым верхом в процессе наполнения.

Фиг. 4 - скорость подачи подающего элемента во время процесса заполнения, показанного на фиг.

3.

Фиг. 5 - упрощенная иллюстрация пакета с открытым верхом.

Примерный вариант ротационной упаковочной машины показан на фиг. 1 в схематическом виде сверху. Ротационная упаковочная машина 1 служит для заполнения пакетов 2 с открытым верхом и снабжена несколькими наполняющими узлами 3, каждый из которых оснащен наполняющим штуцером

4. От двух до шестнадцати наполняющих узлов 3 могут быть расположены в показанном варианте упаковочной машины 1. В принципе, можно также установить еще большее количество наполняющих узлов 3 на ротационной упаковочной машине 1. Упаковочная машина также может быть выполнена в виде неподвижной упаковочной машины с одним наполняющим местом с наполняющим штуцером 4. Ротационная упаковочная машина 1 в данном варианте является непрерывно вращающейся таким образом, что наполняющие узлы 3 вращаются вокруг центральной оси с постоянной скоростью. Скорость зависит, в частности, от вещества, предназначенного для расфасовки, и от его упаковочных характеристик. Вещество, предназначенное для расфасовки, подается через загрузочную воронку 29 и хранилище 32 к отдельному наполняющему штуцеру 4 наполняющего узла 3. Хранилище 32 может иметь распределительное хранилище 48 для каждого наполняющего штуцера 4 или для каждого наполняющего узла 3, что таким образом позволяет установить отдельное промежуточное хранилище для каждого наполняющего штуцера 4. В случае с машиной с одним наполняющим штуцером 4 хранилище 32 соответствует распределительному хранилищу 48.

Наполняющие штуцеры 4 для заполнения пакетов 2 с открытым верхом расположены вертикально так, чтобы загрузочное отверстие 5 было направлено перпендикулярно вниз. Или же возможно, чтобы загрузочное отверстие 5 находилось под наклоном к вертикали. Например, может быть установлен угол в пять градусов, в десять градусов или в двадцать градусов к вертикали. Пакеты 2 с открытым верхом подаются снизу к загрузочному отверстию 5 наполняющего штуцера 4.

С этой целью пакет 2 с открытым верхом захватывается, и верхняя стенка 18 открывается так, чтобы вызвать раскрытие верхнего пакета 2 с открытым верхом. Присоски и зажимы предпочтительно используются, чтобы осуществить раскрытие верхнего края пакета 2 с открытым верхом соответствующего форме поперечного сечения наполняющего штуцера 4. Таким образом, пакет 2 с открытым верхом удерживается в определенном положении за верхний край стенки 18 пакета до тех пор, пока пакет 2 с открытым верхом не помещается на наполняющий штуцер 4, где снова удерживается в определенном положении зажимами, не показанными в данном случае.

Пакеты с открытым верхом 2 размещаются посредством передаточного устройства 6, расположенного ниже формировщика пакетов 26. Формировщик пакетов 26 изготавливает отдельные пакеты с открытым верхом 2 из пленочного рукава в процессе непрерывной работы. Требуемая длина 15 отрезается от пленочного рукава, изготавливается нижний шов пакета с открытым верхом 2. Могут быть использованы изготовленные заранее пакеты с открытым верхом 2.

Во время вращения, которое в данном случае осуществляется против часовой стрелки, пакеты 2 с открытым верхом наполняются. В других конфигурациях системы возможно вращение по часовой стрелке. Процесс заполнения происходит во время вращения. Одновременно уплотнители 19. которые предусмотрены в каждом наполняющем узле 3 и которые регулируются по высоте, прессуют вещество таким образом, что уровень вещества понижается. Из-за того, что вещество прессуется, пакеты с открытым верхом 2 в целом короче, формируется более плотно заполненный пакет 2 с открытым верхом, что позволяет не только использовать меньше материала, но также предлагает внешне привлекательный вид.

- 3 025832

Лист, используемый для изготовления пакетов с открытым верхом 2 - в отличие от бумажных пакетов - приводит к относительно низкой жесткости пакета 2 с открытым верхом. Это гарантирует точное направление пакета 2 с открытым верхом на протяжении всего времени, а также сравнительно небольшую длину пакета, небольшой выступ пакета за уровень вещества 22 и надежную работу.

Когда пакет 2 с открытым верхом заполнен предполагаемым количеством и достигает углового положения разгрузочного устройства 40, тогда пакет 2 с открытым верхом отсоединяется от наполняющего штуцера 4. Отсоединение пакета 2 с открытым верхом от наполняющего места происходит во время непрерывного вращения упаковочной машины 1. Отсоединенный пакет 2 с открытым верхом передается разгрузочным устройством 40, которое также вращается, устройству для обработки 41, которое включает в себя линейную направляющую 21 и одно или более закрывающее устройство 20. По меньшей мере, одно закрывающее устройство 20 закрывает открытый верх пакета 2 с открытым верхом. При отсоединении также всегда гарантировано, что удержание и направление пакета 2 с открытым верхом постоянно отслеживается, чтобы обеспечить своевременное закрытие пакета 2 с открытым верхом.

Защитный барьер 33 может быть предусмотрен, чтобы предотвратить доступ к опасной зоне.

Ротационная упаковочная машина 1 предпочтительно подвешивается на рамке 30 со столбиками 31, поддерживающими ротационную упаковочную машину. В верхнем диапазоне вращающейся части может быть предусмотрено хранилище 32 для промежуточного хранения вещества.

Каждый из наполняющих узлов 3 в настоящем примерном варианте имеет два отдельных уплотнителя 19. Уплотнитель 19 расположен на нижнем конце наполняющего узла 3. Нижняя часть пакета 2 с открытым верхом, предназначенного для заполнения, по меньшей мере, на протяжении части процесса заполнения контактирует с уплотнителем 19, который в настоящем варианте выполнен в виде вибрирующего устройства, и посылает вибрации в вертикальном направлении на пакет 2 с открытым верхом, предназначенный для заполнения, чтобы уплотнить вещество 27 внутри пакета 2 с открытым верхом в процессе наполнения и деаэрировать вещество 27.

Кроме того, установлен другой уплотнитель 19, который также посылает вибрации в засыпанный сыпучий материал. Этот уплотнитель 19 содержит привод 42 и глубинный вибратор 43, который также посылает вибрации, и во время процесса наполнения погружается сверху внутрь пакета 2 с открытым верхом, предназначенного для заполнения. Наполняющий штуцер 4 содержит сквозное отверстие, через которое глубинный вибратор 43 может погружаться сверху в пакет 2 с открытым верхом, предназначенный для заполнения.

Предпочтительно, чтобы глубинный вибратор 43 погружался сверху через наполняющий штуцер 4 в открывшийся пакет 2 с открытым верхом после того, как пакет 2 с открытым верхом присоединен. Как только процесс наполнения завершается, глубинный вибратор 43 поднимается вверх.

Кроме того, можно присоединить пакет 2 с открытым верхом, предназначенный для заполнения, к наполняющему штуцеру 4 снизу в то время, как глубинный вибратор 43 уже проходит внизу через наполняющий штуцер 4, если имеется подходящий механизм для пакетов 2 с открытым верхом, предназначенных для заполнения.

Во время процесса заполнения необходимое количество веса вещества 27 в пакетах до сих пор определяется непрерывно или через определенные промежутки времени. С этой целью установлено взвешивающее устройство 25, которое выполнено в виде устройства, взвешивающего общую массу, и которое измеряет вес наполняющего места, нижнего и верхнего уплотнителя 19. вес пакета 2 с открытым верхом, и упакованного вещества 27, а также вес рамки, к которой прикреплены уплотнители 19. Поскольку отдельный вес каждого из компонентов, участвующих в процессе, известен, то измеренный взвешивающим устройством 25 общий вес позволяет сделать выводы о массе расфасованного сыпучего вещества 27.

Для получения результата измерения текущего веса наполняющий элемент 24, выступающий в качестве дозирующего устройства, может соответственно управляться, чтобы точно наполнить пакет 2 с открытым верхом, предназначенный для заполнения, заданным количеством сыпучего вещества.

Наполняющий элемент 24 включает в себя наполнительную турбину 46 и запорный клапан 50, расположенный внизу наполняющего прохода 54, который, например, может быть выполнен в виде запорного клапана или зажимного клапана. Запорный клапан 50, в частности, находится в эластичной области наполняющего прохода 54, расположенного на разделительной линии между взвешивающей системой и распределительным хранилищем 48, в результате достигается разъединение взвешивающей системы. Наполняющий проход 54, который предпочтительно изготавливается из эластичного шланга, который закрывается путем сжатия при помощи ножничного клапана или подобного, и используется для закрытия наполняющего прохода 54. В качестве альтернативы регулированию с помощью клапана или дополнительно к нему, скорость вращения наполнительной турбины 46 может быть уменьшена или отключена полностью.

Кроме того, может быть предусмотрен датчик 51, который может быть расположен с внешний стороны пакета 2 с открытым верхом или внутри пакета с открытым верхом 2 во время процесса заполнения для определения уровня наполнения 52 в процессе наполнения. Датчик 51 может, например, предназначаться для емкостной или индуктивной работы, или он может определять уровень заполнения 52 в про- 4 025832 цессе заполнения, например, путем ультразвуковой или оптической диагностики.

С помощью устройства управления 7, которое может крепиться к каждому отдельному наполняющему узлу 3 или устройству, можно вести централизованное управление всеми наполняющими узлами 3. Дозирующее устройство или наполняющий элемент 24 можно регулировать путем указания значений уровня заполнения 52, который устанавливается на максимально высоком уровне, но в то же время он не доходит до наполняющего штуцера 4, так что предотвращается загрязнение верхнего края стенки 18 пакета 2 с открытым верхом.

Это позволяет, с одной стороны, обеспечить наиболее эффективное и быстрое наполнение, в то время как с другой стороны верхний край стенки 18 пакета 2 с открытым верхом остается чистым, что обеспечивает постоянное прочное сваривание шва после процесса заполнения.

Также возможно соответственно регулировать процесс заполнения без датчика 51. В данном случае ссылка идет, например, на данные из предыдущего опыта, и процесс наполнения для вещества, предназначенного для наполнения, определяется экспериментально путем тестирования с тем, чтобы использовать оптимальную кривую уровня заполнения.

Для управления потоком используется устройство 45 регулирования объема потока, которое состоит из устройства управления 7 и из наполняющего элемента 24.

На фиг. 3 показана типичная кривая веса и кривая уровня наполнения в процессе наполнения.

Весь процесс наполнения занимает около 17 секунд. В этом примере 25 кг сыпучего материала расфасовано в пакеты. Когда процесс наполнения запускается, наполняющий элемент предпочтительно работает на максимальной скорости подачи, чтобы ввести в начале процесса заполнения в пакет с открытым верхом, предназначенный для заполнения, большой поток воздуха. Величина потока 47 вытекает из градиента веса 49 во времени Т. Как только уровень заполнения или высота Н достигает заданного значения 58, которое либо уже определено эмпирически, либо обнаруживается датчиком 51, скорость подачи 44 наполняющего элемента 24 уменьшается, или он выключается.

Скорость подачи 44 наполняющего элемента 24 показана на фиг. 4 с течением времени Т для процесса заполнения согласно фиг. 3.

В начале процесса заполнения вещество 27, предназначенное для расфасовки подается к пакету 2 с открытым верхом, предназначенному для наполнения, на максимальной скорости подачи 10. Например, скорость вращения наполнительной турбины 46 может быть достаточно высокой, как только начинается процесс заполнения.

Как только предполагаемый максимальный уровень наполнения 58 будет достигнут, скорость подачи 44 уменьшается, например, путем выключения наполнительной турбины 46. Скорость подачи 11 в последующем временном интервале, следовательно, падает до нуля. Поскольку уровень вещества 27 снизился до заданного показателя 59 путем одновременного уплотнения уплотнителем 19, наполнительная турбина 46 снова включается и, например, работает на более низкой скорости подачи 12 до тех пор, пока уровень наполнения 52 снова не достигнет заданного максимального уровня 58.

Затем следует фаза урегулирования, во время которой наполнительная турбина 46 остается вновь выключенной. В связи с одновременным уплотнением, которое происходит путем естественного выделения газа и которое значительно увеличивается уплотнителями 19, объем сыпучего материала уменьшается с течением времени. Наконец, наполнительная турбина 46 включается снова на уровне 59, и вещество 27 вновь помещается в пакет 2 с открытым верхом, предназначенный для наполнения, на скорости подачи 12. Вес расфасованного вещества 27 увеличивается соответственно во время работы наполнительной турбины 46.

В конце процесса наполнения, так как вес, предназначенный для заполнения, почти достигнут и, например, только 10% от массы, предназначенной для заполнения, остаются незаполненными, скорость подачи 44 наполнительной турбины 46 может быть уменьшена еще больше, и подача может продолжаться, например, в два раза медленнее. Эта скорость подачи 13 осуществляется в конце процесса заполнения таким образом, что градиент веса с течением времени уменьшается при скорости подачи 13 до тех пор, пока не будет достигнут заданный общий вес.

Может присутствовать не только четыре интервала подачи, как они показаны на фиг. 3 и 4, а 5, 6 и более интервалов подачи или менее - например, 2 или 3 интервала подачи - могут быть представлены до тех пор, пока пакет 2 с открытым верхом не заполняется. Количество и природа интервалов, в частности, зависит от вещества 27, предназначенного для расфасовки, а также от размера пакета 2 с открытым верхом.

В других конфигурациях также возможно, чтобы скорость подачи 44 наполняющего элемента 24 постоянно варьировалась таким образом, что при достижении заданного максимального уровня наполнения, поток больше не будет увеличиваться, будет увеличиваться только вес благодаря уплотнению вещества 27 до предварительно определенного значения.

Также возможно достичь пониженной скорости подачи 13 в соответствии с фиг. 4 за счет снижения скорости вращения наполнительной турбины 46. Или же возможно достичь снижения скорости подачи 13, закрывая часть наполняющего прохода 54 с помощью запорного клапана 50.

На фиг. 5 показан пакет 2 с открытым верхом упрощенный и не в масштабе. Пакет 2 с открытым

- 5 025832 верхом закрыт после завершения процесса заполнения посредством спаивания или склеивания шва 55, который отмечен пунктирной линией. Пакет 2 с открытым верхом имеет длину 15. После закрытия наименьшее возможное расстояние 22 остается между спаянным швом 55 и верхним краем стенки пакета, чтобы сохранить материал пакета. Пакет 2 с открытым верхом может быть с боковыми фальцами 17.

В процессе наполнения сыпучее вещество 27 попадает в пакет 2 с открытым верхом сверху, где во время наполнения внимание уделяется тому, чтобы не превышался максимальный уровень заполнения 58, который показан не в масштабе.

Как только максимальный уровень наполнения 58 достигается, процесс наполнения замедляется или останавливается, одновременно активируется или продолжает работать уплотнитель. Таким образом, а также за счет естественной деаэрации пакет 2 с открытым верхом деаэрируется сверху так, что уровень его заполнения снижается и, наконец, достигает уровня заполнения 59. Затем объем потока в пакете 2 с открытым верхом снова увеличивается еще раз устройством 45 регулирования объема потока до тех пор, пока не будет достигнут еще раз максимальный уровень наполнения 58. После этого устройство 45 регулирования объема потока замедляется или останавливается так, чтобы уровень заполнения снова опускался. После того, как достигается уровень заполнения 59, объем потока в пакете 2 с открытым верхом снова увеличивается. Этот процесс продолжается до получения предполагаемого конечного веса. Уровни наполнения 58 и 59 могут подбираться под процесс наполнения и уровень наполнения.

При максимальном уровне заполнения 58 остается чистое, хотя и наименьшее возможное расстояние 23, от верхнего края пакета 2 с открытым верхом. Размеры и расстояния отражены схематически только на фиг. 5, чтобы показать принцип. Внимание уделяется устройству регулирования объема потока так, чтобы в процессе наполнения расстояние 23 поддерживалось на уровне, позволяющем избежать загрязнения верхней части стенки пакета. Таким образом остается чистой и гарантируется область, в которой должен быть спаян или склеен шов 57 в стенке пакета 2 с открытым верхом. Из-за значительного загрязнения стенок пакета 2 с открытым верхом частицами сыпучего вещества 27, предназначенного для расфасовки, шов 57 в этом месте может оказаться менее устойчивым к нагрузкам, чем когда спаивается чистая стенка пакета 2 с открытым верхом.

Изобретение имеет простую конструкцию, которая позволяет обеспечить точное заполнение сыпучих веществ 27 в пакеты 2 с открытым верхом на высоких скоростях, что очень надежно. Тот факт, что наполняющий элемент 46 используют не только в качестве дозирующего устройства для контроля веса, предназначенного для упаковывания, но и для управления скоростью подачи, позволяет значительно сократить высоту конструкции по сравнению с известными системами. Промежуточное хранилище не требуется, так что высота конструкции может быть даже в два раза меньше, что значительно сокращает затраты, включая затраты на оградительные сооружения, поскольку размер конструкции может быть значительно меньше.

Уменьшенная высота конструкции также уменьшает путь, который вещество 27 проходит, свободно падая в процессе наполнения. В данном случае количество захваченного воздуха, попадающего в пакет 2 с открытым верхом, также уменьшается. Испытания показали, что доля воздуха может быть уменьшена на 10, 20 или даже 30%, и соответственно требует меньше времени для упаковывания. Это в свою очередь приводит к значительно более эффективному и быстрому заполнению.

Таким образом, упаковочная машина 1 в соответствии с изобретением позволяет достигать более высоких скоростей заполнения при уменьшенной сложности.

Кроме того, более короткий путь вещества в процессе наполнения помогает лучше избегать слеживания вещества. Более эффективное наполнение также позволяет обеспечить наполнение плохо сыпучими веществами 27, что оказалось невозможным или затруднительным или только с использованием дополнительных шагов на предыдущем уровне упаковочных машин.

Упаковочная машина 1 согласно изобретению имеет много преимуществ и позволяет надежно и эффективно наполнять сыпучие вещества в пакеты с открытым верхом или в открытые контейнеры, не усложняя машину.

Так, в случае сыпучих веществ, предназначенных для расфасовки, после попадания сыпучих веществ в пакет, как правило, показывается, что объем увеличился на 20% за счет захваченного воздуха. Если все сыпучее вещество будет напрямую свободно падать в открытый пакет, тогда объема пакета не хватит для размещения всего сыпучего вещества. Только при проведении деаэрации объем сыпучего вещества будет уменьшаться настолько, что оно вместится в пакет с открытым верхом в полном объеме. Поэтому управление величиной потока на протяжении процесса наполнения позволяет эффективно и, в соответствии с изобретением, просто реализовывать устройство регулирования объем потока.

Способ согласно изобретению также имеет множество преимуществ, так как возможно заданное заполнение пакета с открытым верхом. Уровень заполнения остается как можно более высоким на протяжении максимально возможного долгого периода времени в процессе наполнения, не загрязняя верхнюю стенку пакета. Данный способ позволяет экономически эффективную и технически экономичную реализацию способа наполнения, что обеспечивает высокую точность без повышения.

Список ссылочных номеров

1. упаковочная машина

- 6 025832

2. пакет с открытым верхом

3. наполняющий узел

4. наполняющее место

5. загрузочное отверстие

6. устройство перемещения

7. устройство управления

8. захватный рычаг

9. захватный рычаг

10. скорость подачи

11. скорость подачи

12. скорость подачи

13. скорость подачи

14. устройство подачи пакетов

15. высота пакета

16. высота пакета до шва

17. боковой фальц

18. стенка пакета

19. уплотнитель

20. закрывающее устройство

21. линейная направляющая

22. выступ до сварного шва

23. расстояние от уровня заполнения до верха пакета

24. дозирующее устройство, наполняющий элемент

25. взвешивающее устройство

26. формировщик пакета

27. вещество

28. направление вращения

29. загрузочная воронка

30. рамка

31. столбик

32. хранилище

33. защитный барьер

40. разгрузочное устройство

41. устройство обработки

42. привод

43. вибратор

44. скорость подачи

45. устройство регулирования объема потока

46. наполнительная турбина

47. объем потока

48. распределительное хранилище

49. вес

50. запорный клапан

51. датчик

52. уровень заполнения

54. проход заполнения

55. сварной шов

56. верхний край стенки пакета

57. ширина сварного шва

58. максимальная высота наполнения

59. уровень заполнения

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Упаковочная машина (1) для заполнения пакетов (2) с открытым верхом, содержащая по меньшей мере один наполняющий штуцер (4), имеющий по меньшей мере одно загрузочное отверстие (5), к которому движением вверх по направлению к наполняющему штуцеру (4) пакет (2) с открытым верхом может быть присоединен, взвешивающее устройство (25), предназначенное для взвешивания предварительно заданного количества вещества (27) для упаковки в пакеты, и устройство (45) регулирования объема потока, предусмотренное для управления во время процесса заполнения величины потока (47) в пакетах (2) с открытым верхом, отличающаяся тем, что устройство (45) регулирования объема потока содержит наполняющий элемент (46) и устройство управления (7) для управления величиной потока (47)

- 7 025832 во время процесса заполнения пакета (2) с открытым верхом в зависимости от увеличения веса и уровня заполнения, чтобы поддерживать верхнюю стенку пакета (2) с открытым верхом чистой от вещества, предназначенного для расфасовки, и что наполняющий элемент (46), используемый в качестве дозирующего устройства (24), предназначен для подачи вещества, предназначенного для расфасовки, из распределительного хранилища (48) в пакет (2) с открытым верхом, и что взвешивающее устройство (25) выполнено в виде устройства, взвешивающего общий вес, с целью определения во время процесса наполнения необходимого веса (49) вещества, наполняемого в пакет (2) с открытым верхом, где имеется по меньшей мере один уплотнитель (19), управляемый в процессе наполнения.
2. Упаковочная машина (1) согласно п.1, где наполняющий элемент (46) включает в себя наполнительную турбину, скоростью подачи которой можно управлять.
3. Упаковочная машина (1) согласно п.1 или 2, где наполняющий элемент (46) содержит клапан (50), который представляет собой, в частности, запорный клапан или сжимающийся клапан.
4. Упаковочная машина (1) согласно любому из предшествующих пунктов, где по меньшей мере один датчик (51) предназначен для определения уровня наполнения (52) пакета (2).
5. Упаковочная машина (1) согласно любому из предшествующих пунктов, где устройство (45) регулирования объема потока установлено и настроено так, чтобы величина потока (47) в пакете (2) с открытым верхом периодически уменьшалась и увеличивалась несколько раз.
6. Упаковочная машина (1) согласно предыдущему пункту, где по меньшей мере один уплотнитель (19) выполнен в виде вибрирующего устройства, которое настроено таким образом, чтобы погружаться в пакет (2) с открытым верхом в процессе наполнения.
7. Упаковочная машина (1) согласно любому из предшествующих пунктов, где наполняющий элемент (46) расположен в распределительном хранилище (48).
8. Упаковочная машина (1) согласно любому из предшествующих пунктов, где упаковочная машина является ротационной и множество наполняющих штуцеров (4) расположены на ней с возможностью вращения.
9. Упаковочная машина (1) согласно любому из предшествующих пунктов, где дополнительное количество вещества можно подать в распределительное хранилище (48) в процессе наполнения.
10. Способ наполнения пакетов (2) с открытым верхом при помощи упаковочной машины (1) по п.1, где пакет (2) с открытым верхом присоединяют к наполняющему штуцеру (4) путем движения вверх по направлению к направляющему штуцеру (4), где управляют в процессе наполнения в пакет (2) с открытым верхом величиной потока (47) в зависимости от процесса наполнения, чтобы поддерживать верхнюю стенку пакета с открытым верхом свободной от вещества, предназначенного для расфасовки, где наполняющим элементом (46), использующимся в качестве дозирующего устройства (24), транспортируют вещество, предназначенное для расфасовки, из распределительного хранилища (48) в пакет (2) с открытым верхом, и взвешивающим устройством (25) взвешивают общий вес и определяют в процессе наполнения количество веса вещества, помещенного в пакет (2) с открытым верхом, и где по меньшей мере один уплотнитель (19) приводят в действие во время процесса заполнения.
11. Способ по предыдущему пункту, где объем потока регулируют в зависимости от времени заполнения.
12. Способ согласно любому из двух предыдущих пунктов, где уровень наполнения пакета замеряют в процессе заполнения и управляют объемом потока в зависимости от уровня заполнения.
13. Способ согласно любому из трех предшествующих пунктов, где уровень наполнения (52) вещества (27), предназначенного для расфасовки, сохраняют высоким в процессе заполнения и в то же время избегают наличия излишнего количества.
14. Способ согласно любому из четырех предшествующих пунктов, в котором величину потока (47) в пакете (2) с открытым верхом уменьшают и увеличивают несколько раз в процессе наполнения и где наполняющий элемент (46) предпочтительно работает пошагово и, в частности, периодически включают и выключают.
15. Способ согласно любому из пяти предшествующих пунктов, где наполняющий проход (54) периодически сокращают и увеличивают наполняющим элементом (46).
16. Способ согласно любому из шести предшествующих пунктов, где управляют скоростью наполняющего элемента (46).