包裝機(jī)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將揚(yáng)塵產(chǎn)品如松散物料灌裝至敞口袋的包裝機(jī)和方法。預(yù)制敞口袋可被輸送至這些包裝機(jī)，或者敞口袋由包裝機(jī)本身連續(xù)或非連續(xù)地制造或在位于包裝機(jī)上游的裝置中制造。其敞口袋由管狀膜片形成的包裝機(jī)也稱為制袋-灌裝-封口包裝機(jī)(FFS機(jī))。
【背景技術(shù)】
[0002]總體來(lái)說(shuō)，用于將松散物料灌裝至敞口袋的包裝機(jī)從產(chǎn)品儲(chǔ)料裝置中獲取待灌裝松散物料，并使其經(jīng)灌裝管嘴進(jìn)入被懸掛以供灌裝的敞口袋。在灌裝過(guò)程期間，空氣從正在灌裝的敞口袋逸出，使得揚(yáng)塵產(chǎn)品也被帶走。為避免污染環(huán)境，提供抽吸器用于將吸入空氣轉(zhuǎn)送至粉塵收集過(guò)濾器。這種粉塵收集過(guò)濾器一般由深層過(guò)濾件構(gòu)成，其中多層毛氈過(guò)濾件彼此重疊布置。當(dāng)待灌裝松散物料在這些包裝機(jī)中改變時(shí)，不同的物料集中在深層過(guò)濾器中，使得粉塵收集過(guò)濾器的濾布清潔無(wú)法允許對(duì)同種物料進(jìn)行回收，而是會(huì)形成須丟棄的混合廣品。
[0003]為了在包裝機(jī)中能回收吸入的松散物料的至少一部分，文獻(xiàn)EP1368231B1公開(kāi)了用于將粉末狀松散物料灌裝至由管狀膜片形成的袋的灌袋設(shè)備，其中從裝料斗周?chē)氲目諝庀韧ㄟ^(guò)抽吸管路被輸送并被供應(yīng)至分離器。分離器包括旋流器。通過(guò)分離器分離的產(chǎn)品返回產(chǎn)品料箱。吸入空氣被輸送至粉塵收集過(guò)濾器。粉塵收集過(guò)濾器的負(fù)荷被降低且物料損耗被減小。
[0004]這種裝置的缺點(diǎn)在于，須從裝料斗周?chē)掷m(xù)吸入大量環(huán)境空氣。這涉及較高的能量需求。另外，由于必須處理大量排放空氣，故這種設(shè)備非常復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是提供用于將揚(yáng)塵產(chǎn)品灌裝至敞口袋的高效的包裝機(jī)和高效的方法，其中需要較低的成本。
[0006]該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的設(shè)備和具有權(quán)利要求18的特征的方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征能從總體說(shuō)明和對(duì)實(shí)施方式的說(shuō)明中得到。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的包裝機(jī)用于通過(guò)至少一個(gè)灌裝過(guò)程將揚(yáng)塵產(chǎn)品如松散物料的灌裝至敞口袋。包裝機(jī)包括控制裝置和稱重裝置用于對(duì)灌裝過(guò)程進(jìn)行根據(jù)重量的控制。設(shè)有產(chǎn)品儲(chǔ)料裝置和至少一個(gè)配料部件例如用于輸送產(chǎn)品。產(chǎn)品通過(guò)灌裝管嘴被送至各自為灌裝過(guò)程準(zhǔn)備好的敞口袋。灌裝管嘴通過(guò)至少一個(gè)連通機(jī)構(gòu)與收集箱連通，從而在灌裝過(guò)程中產(chǎn)生的壓力沖擊被用于將已進(jìn)入敞口袋且含有揚(yáng)塵產(chǎn)品的排放空氣的至少一部分輸送至收集箱，以便在收集箱內(nèi)接收并平穩(wěn)在灌裝過(guò)程中從敞口袋中被排擠出的且含有揚(yáng)塵產(chǎn)品的排放空氣，并且使排放空氣中的粉塵部分至少部分作為沉積產(chǎn)品沉積在收集箱中。本發(fā)明的包裝機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的包裝機(jī)的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以減輕設(shè)備復(fù)雜性?？蛇x地，由于在灌裝過(guò)程中從敞口袋被排擠出的空氣流入排放空氣能在此變平穩(wěn)的收集箱，故使得粉塵部分或攜帶的粉塵產(chǎn)品可沉積在收集箱中，或許不需要除塵。這提供了在不需要任何特殊設(shè)備和裝置的情況下回收所攜帶的揚(yáng)塵產(chǎn)品的簡(jiǎn)單方法。如果需要，收集箱可被清空以允許回收揚(yáng)塵產(chǎn)品。
[0008]排放空氣尤其以被動(dòng)且優(yōu)選基本不耗能且尤其優(yōu)選不消耗任何能量的方式被送至收集箱，在收集箱中排放空氣所含的粉塵的相當(dāng)一部分平穩(wěn)且沉降。排放空氣通過(guò)在灌裝過(guò)程中產(chǎn)生的壓力沖擊來(lái)輸送。由于松散物料或產(chǎn)品高速進(jìn)入敞口袋，故在那里出現(xiàn)呈壓力沖擊形式的正壓，壓力沖擊使存在于敞口袋中的任何空氣以及在灌裝過(guò)程中進(jìn)入的空氣和一定量粉塵相當(dāng)快速地甚至瞬間一起排出。由局部正壓決定地，所排出的排放空氣以被動(dòng)方式被輸送至收集空間，其中粉塵會(huì)在收集空間中沉積。
[0009]該收集箱最好具有通向周?chē)h(huán)境的流通口或通道。這允許從敞口袋進(jìn)入收集箱的排放空氣將存在于其中的任何空氣向外排出。為了保留任何粉塵顆粒，通向周?chē)h(huán)境的流通口可設(shè)有粉塵收集過(guò)濾器等。
[0010]在簡(jiǎn)單構(gòu)造中，收集箱可通過(guò)向上延伸的至少一個(gè)管構(gòu)成。該管可設(shè)有可控閘門(mén)，在機(jī)器功率降低情況下，該可控閘門(mén)可選地將沉積產(chǎn)品直接輸送至待灌裝的敞口袋或輸送至待灌裝的下一個(gè)敞口袋。收集箱尤其可整體或局部地繞灌裝管嘴頂部環(huán)形延伸。
[0011]尤其優(yōu)選地，收集箱與下游產(chǎn)品輸送器連接用于通過(guò)下游產(chǎn)品輸送器排出沉積在收集箱中的產(chǎn)品。收集箱尤其通過(guò)至少一個(gè)管路與下游產(chǎn)品輸送器相連。收集箱最好布置在灌裝管嘴與產(chǎn)品輸送器之間。
[0012]在優(yōu)選改進(jìn)方案中設(shè)置中間容器。配料部件將產(chǎn)品從產(chǎn)品儲(chǔ)料裝置輸送至中間容器。中間容器優(yōu)選配設(shè)有可控的關(guān)閉單元。灌裝管嘴優(yōu)選布置在中間容器下游。
[0013]打開(kāi)關(guān)閉單元尤其能使在中間容器內(nèi)接收的產(chǎn)品以可控方式被輸送至灌裝管嘴。
[0014]優(yōu)選設(shè)有至少一個(gè)產(chǎn)品輸送器以間歇排出收集箱中的部分沉積產(chǎn)品并尤其使其返回中間容器。產(chǎn)品輸送器可間歇運(yùn)行?？梢詢H選擇性地或根據(jù)需要運(yùn)行產(chǎn)品輸送器。優(yōu)選使產(chǎn)品輸送器定期運(yùn)行。例如產(chǎn)品輸送器可在每次灌裝過(guò)程后或者在每?jī)纱?、三次或四次灌裝過(guò)程后或在其它次數(shù)的灌裝過(guò)程后運(yùn)行，以使在此期間聚集于收集箱中的產(chǎn)品返回中間容器或例如產(chǎn)品儲(chǔ)料裝置。產(chǎn)品輸送器運(yùn)行之間的間隔也可以是無(wú)規(guī)律。還可以在灌裝過(guò)程中連續(xù)地或以節(jié)拍方式運(yùn)行產(chǎn)品輸送器。
[0015]尤其設(shè)有產(chǎn)品輸送器以將沉積在收集箱中的產(chǎn)品輸送至中間容器。
[0016]在優(yōu)選改進(jìn)方案中，在產(chǎn)品輸送器和/或收集箱上設(shè)有至少一個(gè)傳感器，該傳感器測(cè)量沉積產(chǎn)品量的大小。傳感器可以是任何傳感器。例如可以在收集箱上設(shè)置單獨(dú)的重量傳感器或灌裝高度傳感器，至少在沉積產(chǎn)品達(dá)到或超過(guò)預(yù)定量情況下上述傳感器發(fā)出信號(hào)。但也可以使用重量傳感器來(lái)確定沉積產(chǎn)品量的大小。例如當(dāng)稱重裝置同時(shí)稱量收集箱時(shí)這是可行的，從而在完成灌裝過(guò)程后確定新的空重，由此也可推導(dǎo)出沉積量。
[0017]產(chǎn)品輸送器優(yōu)選與中間容器連接以將沉積產(chǎn)品輸送至中間容器。
[0018]收集箱可以尤其與灌裝管嘴直接連接，從而連通機(jī)構(gòu)主要或完全通過(guò)在灌裝管嘴與收集箱之間的轉(zhuǎn)送口形成。無(wú)論如何，轉(zhuǎn)送口尺寸優(yōu)選被設(shè)置成足夠大，從而灌裝過(guò)程中產(chǎn)生的壓力沖擊使足量的排放空氣通過(guò)。
[0019]連通機(jī)構(gòu)可以包括流道或基本由流道構(gòu)成。流道優(yōu)選具有大于1:20的、流道口徑且尤其最大口徑與流道長(zhǎng)度之比。該比例尤其大于1:10且優(yōu)選大于1:5。當(dāng)流道包括多段局部流道時(shí)，流道口徑應(yīng)被理解成在流體動(dòng)力學(xué)上等效的直徑。在流體動(dòng)力學(xué)上等效的直徑從所有局部流道之和來(lái)計(jì)算，而不是從一段局部流道的直徑來(lái)計(jì)算。
[0020]當(dāng)連通機(jī)構(gòu)由流道形成時(shí)，流道的凈橫截面與灌裝管嘴的凈橫截面之比尤其大于1:8，優(yōu)選大于1:6，尤其優(yōu)選大于1:4。當(dāng)流道包括多段局部流道時(shí)，流道的凈橫截面應(yīng)被理解成在流體動(dòng)力學(xué)上等效的直徑。在流體動(dòng)力學(xué)上等效的直徑從所有局部流道之和來(lái)計(jì)算，而不是從一個(gè)局部流道的凈橫截面來(lái)計(jì)算。
[0021]收集箱包括平穩(wěn)容積。待灌裝敞口袋的容積與平穩(wěn)容積之比尤其小于20:1，優(yōu)選小于10:1，尤其優(yōu)選小于5:1。收集箱的平穩(wěn)容積的尺寸可被設(shè)置成是可變的。
[0022]在所有實(shí)施方式中，優(yōu)選設(shè)有除塵裝置。除塵裝置優(yōu)選設(shè)置用于對(duì)灌裝管嘴附近區(qū)域進(jìn)行除塵，從而對(duì)掛于灌裝管嘴上的敞口袋的外部環(huán)境空氣進(jìn)行除塵。這允許吸入任何外漏粉塵從而觀察所要求的或期望的環(huán)境負(fù)荷。灌裝管嘴例如優(yōu)選被構(gòu)造成套疊的，從而泄漏可發(fā)生在連接處。無(wú)論如何，除塵裝置可被構(gòu)造成與現(xiàn)有技術(shù)相比功率較小，原因是，因?yàn)槟茉谑占渲形諌毫_擊，故需要除塵的空氣量明顯少于現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明允許減小除塵裝置的排氣功率而不妨礙清潔性，其排氣功率尤其可以減小至一半、四分之一甚或八分之一。
[0023]在優(yōu)選改進(jìn)方案中，灌裝管嘴具有中央產(chǎn)品輸送機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)尤其側(cè)向的空氣出口。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，灌裝管嘴通過(guò)簡(jiǎn)單方式被用于輸送產(chǎn)品和排出所含空氣。灌裝管嘴一方面與用于待輸送產(chǎn)品連接，另一方面與收集箱連接。
[0024]在本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，收集箱通過(guò)至少一個(gè)管路機(jī)構(gòu)或排放箱與周?chē)h(huán)境相連通。尤其呈管或軟管形式的管路機(jī)構(gòu)尤其豎向延伸。管可以豎立，但也可以相對(duì)于垂線傾斜設(shè)置。管可被構(gòu)造成是直線的，但也可以包括彎曲部分和/或轉(zhuǎn)彎部分。管包括排放容積。排放容積尤其是收集箱容積的至少十分之一，尤其為至少四分之一，在此，原則上適用的是越大越好。管能呈現(xiàn)基本對(duì)應(yīng)于待灌裝敞口袋的容積的排放容積。在與管的周?chē)h(huán)境的隔斷處，設(shè)有適當(dāng)?shù)拈l門(mén)和尤其是過(guò)濾器且優(yōu)選為簡(jiǎn)單的過(guò)濾器。該過(guò)濾器還防止外部物質(zhì)、粉塵或其它物體從環(huán)境中進(jìn)入收集箱內(nèi)部。該過(guò)濾器也能以金屬絲布或金屬絲網(wǎng)等形式設(shè)置。
[0025]從收集箱豎直延伸的管具有提供排放容積的優(yōu)點(diǎn)。在灌裝過(guò)程進(jìn)入收集箱的任何含粉塵的空氣迫使存在于排放容積內(nèi)的空氣經(jīng)豎直延伸的管排出。然而，該空氣不含或幾乎不含任何揚(yáng)塵產(chǎn)品，使得周?chē)h(huán)境在很大程度上保持清潔。殘留粉塵滯留在過(guò)濾器中。在兩個(gè)灌裝過(guò)程之間的時(shí)隔內(nèi)，存在于豎設(shè)管及收集箱中的粉塵空氣可以平穩(wěn)，從而使所含粉塵向下沉積。管的豎直定向使得粉塵在管中下降和/或被向下引導(dǎo)。流經(jīng)過(guò)濾器的阻力可以通過(guò)主