DE3787694T2 - Pulverabgabevorrichtung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Pulver von einer Schüttgutzufuhr in Container einer geringen Größe, beispielsweise Kisten und Säcke usw . .
• Die Beförderung und Pulvern von einer Schüttgutzufuhr in kleinere Container für den Verkauf oder eine Lagerung ist dadurch kompliziert, daß die Fließeigenschaften von Pulvern sehr verschieden von denen der Flüssigkeiten sind. Zum Beispiel neigen einige Pulver zum Klumpen und fließen nur unter Schwierigkeiten, während andere sehr leicht und flockig sein können, so daß, wenn sie in einen Container geschüttet werden, die verdrängte Luft beträchtliche Mengen mitgerissenen Pulvers enthält. Das kann zu einer Feuergefahr, wenn das Pulver entflammbar ist, oder zu finanziellen Verlusten und Gefahren für die Gesundheit führen, wenn das Pulver teuer oder toxisch ist.
• Das Füllen einer großen Anzahl von Containern mit Pulver aus einer Schüttgutzufuhr hat aus praktischen Gründen heraus schnell und unter derartigen Bedingungen zu erfolgen, daß das Entweichen von Pulver verhindert wird, oder, wenn das nicht möglich ist, effiziente Verfahren zur Rückgewinnung des Pulvers eingesetzt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sind verschiedene Maßnahmen zum Einsatz gekommen. Eine dieser Maßnahmen umfaßt beispielsweise das Anschließen des Austragsendes einer sich von der Schüttgutzufuhr des zu befördernden Pulvers erstreckenden Leitung an den Container, der mit einem aufblasbaren Ring auszufüllen ist, der ein Aufblasen und Festklemmen gewährleistet, und mit der Containeröffnung eine gasdichte Abdichtung bildet. Sodann wird eine zweite Leitung zwischen der Außenwand der Einlaßleitung und dem aufblasbaren Ring vorgesehen, durch den verdrängte Luft, die mitgerissenes Pulver enthält, auf ihrem Weg zu einer Pulverrückgewinnungsstation fließen kann, in der Pulver zurückgewonnen werden kann. Um das Verfahren zu unterstützen, unterstützt eine durch ein Abluftgebläse erzeugte Luftströmung den Austrag der verdrängten Luft. Um jedoch eine übermäßige Druckreduzierung im Container zu verhindern, ist gewährleistet, daß Luft über eine dritte Leitung in den Container eintritt und sich mit der ausströmenden Luft vermischt, die den Container verläßt.
• Auf diese Weise wurde eine Verbesserung bei der Übertragung von Pulver bewirkt. Diese Technik führt jedoch dazu, daß zu große Pulvermengen aus dem Container in die Rückgewinnungsanlage herausgetragen werden. Des weiteren besteht die Tendenz zu Pulverablagerungen in der Leitung vom Container zur Anlage.
• In der früheren EP-A-32481 (D1) wird eine Containerfüllmaschine mit einer Einfülleitung offenbart, die von einer Ansaugleitung zum Entfernen von Luft und mitgerissenem Pulver umgeben ist. Um die Ansaugleitung herum kann Umgebungsluft über Kanäle eintreten. In der früheren GB-2 053 129 (D2) ist eine Containerfüllanordnung angegeben, in der die Strömung durch eine Staub/Pulverabsaugleitung derart ist, daß sie sich während der normalen Containerfüllung auf einem niedrigeren Pegel befindet, aber während der Entfernung des Containers und dem Verschluß einen höheren Pegel erreicht.
• Der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht auf dem obigen Dokument (D1). Das angesichts der Dokumente (D1) und (D2) von dieser Erfindung zu lösende Problem soll gewährleisten, daß während der Entfernung eines Sacks oder eines Containers vom Füllkopf und dem Abdichten des Containers, ist eine maximale Luftströmung um das obere Teil des Sacks herum vorhanden, wodurch die Möglichkeit verringert wird, daß Pulver in die Atmosphäre gelangt. Das Dokument (D2) gewährleistet dieses, aber während des normalen Füllens wird das Gebläse lediglich zu dem Zweck betrieben, einen Großteil der Luft aus der Atmosphäre in einen Einlaß zu saugen und wieder in die Atmosphäre abzulassen. Das bedeutet eine Verschwendung sowohl in wirtschaftlicher als auch in technischer Hinsicht.
• Der kennzeichnende Teil von Anspruch 1 unterstreicht, daß durch die Verwendung eines Gebläses mit konstanter Geschwindigkeit (und es ist klar, daß ein mit konstanter Geschwindigkeit arbeitendes Gebläse einen minimalen Energieverbrauch hat), und dadurch, daß der Ansaugraum während des generellen Füllens generell Luft in einen Strom um den Container herum ausstößt und gewährleistet, daß alle kleineren Streuverluste abgelassen werden, wird der Luftstrom dann beim Abkoppeln und beim Verschluß vom Ansaugraum zum Bereich um die Spitze des Containers und den Füllkopf herum geeignet eingestellt.
• In dieser Erfindung wird der Begriff "Pulver" so verwendet, daß er jeden Feststoff einschließt, der in Partikel unterteilt wird, und dieser Begriff schließt Körnchen, Pellets und dergleichen ein.
• Die Vorrichtung kann für das Füllen von Containern, wie beispielsweise Säcken aus Kunststoff und Papier, die flexible Wände haben, oder andere Arten von Containern, wie beispielsweise ausgekleidete Zylinder und Kartons mit starren Wänden verwendet werden, obwohl die genaue Anordnung der Vorrichtung von der Art des Containers abhängig ist. Beispielsweise sollte die Vorrichtung für das Füllen von Säcken vorzugsweise mit einem aufblasbaren Ring ausgestattet sein, der radial an der Innenfläche des Sackes wirkt. Wenn jedoch Zylinder zu füllen sind, sollte der Ring vorzugsweise so angeordnet sein, daß er axial am Rand der Zylinderwand wirkt.
• Die Wirksamkeit der Vorrichtung hängt häufig von der Art und Weise ab, in der das Pulver aus der Schüttgutzufuhr in den Container fließt, und es sind generelle Maßnahmen zur Steuerung des Eintrags des Pulvers in den Container erforderlich. Die Art dieser Maßnahmen hängt von den physikalischen charakteristischen Eigenschaften des zu handhabenden Pulvers ab. Beispielsweise wird in dem Fall, daß ein Pulver nicht leicht fließt, die Vorrichtung vorzugsweise mit einem Vibrationsventil ausgestattet, um zu gewährleisten, daß das Pulver in einem ausreichenden Fließzustand gehalten wird, damit es fließen kann. Andere Übertragungsarten schließen die Verwendung eines Archimedischen oder andere Arten von Schraubenförderern ein.
• Die Vorrichtung ist besonders nützlich, wenn sie einen Teil einer Wägemaschine bildet. Falls erwünscht, kann sie mit einer Programmiervorrichtung verbunden werden, die die Zufuhr des Pulvers von einer Schüttgutzufuhr zum Container steuert und die Zufuhr unterbricht, wenn eine vorgegebene Menge geliefert wurde. Die Programmiervorrichtung kann jedoch auch weggelassen werden; in diesem Fall muß die Zufuhr des Pulvers manuell unterbrochen werden, wenn die erforderliche Menge in den Container zugeführt wurde.
• Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Zeichnungen erläutert, jedoch nicht eingeschränkt, die beides Seitenansichten in senkrechter Richtung der zwei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen.
• In Fig. 1 leitet ein Zuführeinlaß 1 Pulver von einer Schüttgutzufuhr (nicht gezeigt) in eine Leitung 2, die aus einem hochelastischen Material hergestellt ist, das vorzugsweise einen hohen Anteil an Naturkautschuk enthält. Der Durchgang des Pulvers 3 durch die Leitung 2 wird durch eine Drosselstelle gesteuert, die durch einen Gleitverschluß 4 hergestellt wird, der mit einer Gleitplatte 5 verbunden ist. Diese Gleitplatte ist mit einem Kolbenkopf verbunden, der so hergestellt ist, daß er sich in einem Luftzylinder 6 vor- und zurückbewegt. Der Zylinder wird durch Endklammern 7 und 8 auf Schwingungsgestellen 9 und 10 abgestützt. An der Klammer 8 ist eine Vorderendenklammer 12 angebracht. Die Wirkung der Klammer 12 und des Gleitverschlusses 4 besteht darin, daß ein Ventil erzeugt wird, das aus einem Spalt besteht, in dem die elastische Leitung 2 eingeklemmt und eingeschnürt werden kann. Das Ventil kann auch durch einen Vibrator 11 in Schwingung versetzt werden, und die so erzeugten Schwingungen werden dem Pulver im Bereich des Spaltes mitgeteilt und gewährleisten, daß das Pulver in einem leicht fließfähigen Zustand gehalten wird.
• Das Austragsende 13 der Leitung 2 ist von einer Ablaßluftleitung 14 umgeben, die über ein Luftsteuerventil 15 mit einem Sauggebläse 16 und auch min einer perforierten Ansaugraumplatte 17 in Verbindung steht. Konzentrisch um die erste Leitung 14 herum ist eine zweite Leitung 18 angeordnet, dessen eines Ende mit der Atmosphäre in Verbindung steht, während das andere Ende 19 sich in den Container hinein öffnet. Der Einlaß 19 und der Auslaß 20 befinden sich nebeneinander und weisen einen Wandabschnitt 25 auf, den beide Leitungen 14 und 18 gemeinsam haben. Ein aufblasbarer Ring 21, der vorzugsweise aus Naturkautschuk hergestellt ist, ist an der Außenwand der Leitung 18 befestigt, der, wenn er aufgeblasen wird, wie in der Figur gezeigt, eine gasdichte Abdichtung mit der Innenwand eines Sackes 22 bildet, der von einer Säule 23 abgestützt wird. Letztere erstreckt sich nach unten zum Sockel 24 einer Wägemaschine.
• Der Füllbetrieb des Containers mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung findet in einer Reihe von Stadien statt, deren Zeiteinstellung mit Hilfe eines nicht gezeigten Sortiersystems geregelt wird. Während des Einfüllens wird das Stadiumsventil 15 so eingestellt, daß gewährleistet ist, daß eine sehr geringe Luftförderleistung durch die Leitung 14 aufrechterhalten wird. Während dieses Betriebs wird die Ablaßförderleistung durch das Gebläse 16 nicht reduziert. Daher tritt das Luftgleichgewicht, das in das System hineingesaugt wurde, durch die Ansaugraumplatte 17 ein. Die Notwendigkeit, in dieser Stufe einen geringen Luftstrom aufrechtzuerhalten, rührt daher, daß eine höhere Leistung zu einem teilweisen Vakuum im Container führen würde, was sich negativ auf die Genauigkeit des beim Einfüllen stattfindenden Wiegens auswirkt. Wenn dieser Prozeß abgeschlossen ist, wird der Ring 21, bevor der Sack entfernt wird, entleert. Da das Wiegen nun auch abgeschlossen ist, kann das Ventil 15 nun eingestellt werden, so daß die Luft mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Leitung 14 strömt, was sich darin auswirkt, daß nicht nur das gesamte Pulver, das sich in der Leitung abgesetzt haben könnte, sondern auch das gesamte Pulver, das sich im Raum über der sich im Container befindenden Pulverschicht verteilt hat, entfernt wird. Während des gesamten Betriebs strömt ein Luftzug durch die Leitung 18, wodurch eine Barriere gegen das Entweichen von Pulver in die Atmosphäre geschaffen wird. Die Figur zeigt den Zustand der Vorrichtung während einer ihrer Betriebsstadien. In diesem Stadium fließt das Pulver 3 durch die Leitung 2 in den Container hinunter. Der Strom wird durch die Ventilwirkung geregelt, die durch das Zusammenwirken zwischen Gleitverschluß 4 und Vorderendenklammer 12 und die Schwingung dieser zwei Elemente durch den Vibrator 11 erzeugt wird. Die Luft wird aus dem Container durch den sich nach unten bewegenden Strom des Pulvers abgelassen und wird durch die Abluftleitung 14 zusammen mit etwas mitgerissenem Pulver durch das Gebläse 16 abgezogen. Zum gleichen Zeitpunkt wird Luft in die zweite Leitung 18 gesaugt und wird direkt, wenn sie aus dem Auslaß 19 austritt, in die Öffnung 20 der Abluftleitung 14 eingesaugt, ohne daß eine wesentliche Störung des Pulvers im Container auftritt. Auf diese Weise kann in der Leitung 14 ein ausreichend starker Luftstrom erzeugt werden, so daß verhindert wird, daß sich Pulver in der Leitung absetzt, während gleichzeitig die Entfernung überschüssiger Pulvermengen durch den Luftstrom verhindert wird. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist es, daß die Vorrichtung derart programmiert werden kann, daß sie dem Container eine genauere vorgegebene Pulvermenge zuführt.
• Fig. 2 zeigt die Verwendung der Vorrichtung zum Zuführen von Pulver in einen Zylinder mit im wesentlichen starren Wänden. Ein Verfahren, mit dem diese Vorrichtung verwendet wird, ist gleich dem beschriebenen Verfahren für die Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist. Das Auslaßende 13 der Leitung 2, das mit einer Schüttgutzufuhr des Pulvers (nicht gezeigt) verbunden ist, befindet sich oberhalb der Öffnung des Zylinders 22. Konzentrisch um die Leitung 2 herum ist eine Abluftleitung 14 angeordnet, die, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einem Luftregelventil 15 und einem Abluftgebläse (nicht gezeigt) in Verbindung steht. Das Abdichten der Vorrichtung zum Zylinder 2 geschieht mit Hilfe eines aufgeblasenen Rings 21, der vorzugsweise aus Naturkautschuk hergestellt ist, und der axial nach unten auf den Rand 26 der Zylinderwand 22 drückt. Die Leitung 18 ermöglicht es, daß ein Luftstrom in den Container eintritt, wenn sich die Abluftpumpe in Betrieb befindet und das Ventil 15 derart eingestellt ist, daß eine Verbindung zwischen der Abluftleitung 14 und dem Gebläse gewährleistet ist. Die Eintragsöffnung 27 der Leitung 18 und die Austragsöffnung der Abluftleitung 14 liegen nebeneinander und sie haben einen Teil der Wände beider Kanäle 14 und der Leitung 18 gemeinsam. Daher kann, wenn gefüllt wird, ein ausreichend starker Luftstrom durch den Zylinder über der Oberfläche des bereits zugeführten Pulvers aufrechterhalten werden, ohne daß eine ernsthafte Verwirbelung des Pulvers stattfindet. Gleichzeitig wird eine Ansammlung von Pulver im Abluftkanal 14 verhindert.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Weiterbeförderung von Pulver (3) von einer Schüttgutzufuhr auf einen Container (22), der eine erste Leitung (2), die sich von der Schüttgutzufuhr zum Container (22) erstreckt, eine Abdichtvorrichtung (21), die um das Ende der ersten Leitung (2) herum angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie mit der Wand des Containers (22) in einen gasdichten Eingriff tritt, eine zweite Leitung (14), die eine Öffnung (20) im Container (22) aufweist und die es ermöglicht, daß Luft entweichen kann, die vom Container (22) abgelassen wird, wenn das Pulver (3) von der ersten Leitung (2) in den Container (22) entladen wird, wobei die zweite Leitung (14) mit einer Saugvorrichtung (16) in Verbindung steht, um bei der Entfernung der abgelassenen Luft mitzuwirken, und eine dritte Leitung (18) umfaßt, die es ermöglicht, daß ein Luftstrom durch die Saugvorrichtung (16) außerhalb der Vorrichtung angesaugt und von einer Austrittsöffnung (19) im Container (22) abgelassen wird, wobei sich die Austrittsöffnung (19) nahe an der Öffnung (20) der zweiten Leitung (14) im Container befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugvorrichtung (16) auch mit einem Ansaugraum (17) verbunden ist, der zum Ansaugen von Luft und mitgerissenem Pulver nahe am Behälter (22) ausgelegt und angeordnet ist, daß eine Regeleinrichtung (15) vorgesehen ist, die erstens gewährleisten kann, daß während des Füllens der Durchfluß durch die zweite Leitung (14) niedrig ist, so daß, während der Container entfernt wird, die Durchflußleistung durch die zweite Leitung (14) hoch ist, und die zweitens gewährleisten kann, daß der Luftstrom vom Ansaugraum (17) mit der Änderung der Strömung durch die Leitung (14) in Umkehrrichtung strömt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, in der die Regeleinrichtung (15) ein Strömungs-Zumeßventil ist, und die Saugvorrichtung (16) eine konstante Leistung hat.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der die Abdichtvorrichtung ein aufblasbarer Ring ist, der so ausgelegt ist, daß er mit der Wand eines Containers, die elastisch ist, radial in einen gasdichten Eingriff tritt.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der die Abdichtvorrichtung ein aufblasbarer Ring ist, der so ausgelegt ist, daß er mit dem Rand der Wand eines Containers, die starr ist, axial in Eingrifftritt.

5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in der eine Vorrichtung zum Regeln der Strömung des Pulvers in den Container vorgesehen ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, in der die Regeleinrichtung ein Vibrationsventil ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, in der die Regeleinrichtung ein Schneckenförderer ist.