專利名稱：用于充填顆粒狀或粉末狀材料的容器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于向容器中充填顆粒狀或粉末狀材料特別是具有高空氣含量的細碎固體材料的設備和方法，還涉及容器本身。
背景技術：
在處理具有高空氣含量和極低灌裝密度(pour density)的可灌裝細碎固體材料例如細碎二氧化硅時，會產(chǎn)生各種問題。制造商和最終用戶要面對這樣一個事實，即這些材料即使是在略微的空氣對流中也會產(chǎn)生粉塵。為了防止處理制品的人員因吸入粉塵而導致健康受損，必須避免粉塵的形成。此外，由于容器重量與充填材料重量之比較高，并且需要使用大量的包裝材料，因此低灌裝密度導致運輸成本增加。
由于其三維分支結構，細碎二氧化硅是具有大約40至50g/l這一極低壓實散裝密度的制品。由于其精細結構，細碎二氧化硅中能夠結合大量的氣體例如空氣，因此制品會達到散裝密度為大約20至30g/l的準流體狀態(tài)。
這種可排除空氣的自發(fā)逸散只能非常緩慢且不完全地進行。由于細碎二氧化硅的流動性極強，因此在上述流動狀態(tài)也會產(chǎn)生粉塵。
因此，具有高空氣含量和極低灌裝密度的可灌裝細碎固體材料主要通過從外界施加真空而被引入透氣性口袋中?？諝夂吭礁?，充填時間越長。
口袋由三至四層紙構成，其中一層紙上可以附加層合聚乙烯，以形成抵抗外界濕氣的屏障。為了在充填過程中獲得理想的透氣性，所有各層均被加工出微孔。這樣可以在制品被引入口袋中時壓縮制品，使其充填密度相對于自然灌裝密度增加。
還可以利用專用壓輥進行預脫氣處理，但這樣總會造成結構性損壞的升高，從而負面影響固體物質(zhì)在使用中的性能。
制品相對于容器重量的比例越大，運輸成本越低，但這種措施的效果會因采購專用容器和所需的充填裝置產(chǎn)生的額外費用而打折扣。
從EP-A-0 773 159中可以得知一種用于反復充填和排空具有低灌裝密度的可灌裝制品的方法和容器。該文獻中描述的織物容器，即所謂的大口袋或超級口袋，由透氣性織物構成，優(yōu)選由具有至少一個入口的單層或多層塑料織物構成。該織物容器也利用真空充填系統(tǒng)充填。真空施加在該織物容器上制品通過織物容器的入口而被吸入，直至達到預定的充填重量。流動的空氣會分布在織物容器的整個表面上。在充填過程中，制品隨著被吸入口袋中而被可逆地壓實，而不會在此過程中損壞其結構。
DE-A-198 39 106中描述了用于具有高空氣含量的細碎固體材料的柔性大容器，用于通過使用真空而被反復充填，所述容器由彼此疊加的至少兩層構成，其中內(nèi)層由未涂覆的透氣性織物構成，外層具有防塵功能并且被涂覆了濕氣隔離材料，所述各層通過專門的接縫而相互連接，以使容器只能通過該接縫而透氣。
通過這種容器結構，特別地講，可以降低充填制品在大容器中的儲存過程中的濕氣含量。
然而，由于空氣不能從織物容器的整個表面上逸出，因此會產(chǎn)生一個缺點，即達到預期灌裝密度所需的時間周期顯著延長，而且織物容器的充填能力下降。作為補償，DE-A-198 39 106中描述了一種用于充填大容器的特殊工藝，其中在充填之前對充填材料實施預脫氣處理，在充填之后通過織物的接縫而實施附加脫氣處理。預脫氣處理并因此而部分地壓實充填制品也是通過施加真空而實現(xiàn)的。
DE-A-198 39 106中描述的工藝的缺點是，預壓實和大容器的充填均需要采用真空系統(tǒng)，這會導致設備費用極高。但盡管消耗了大量費用，充填能力仍然太低，因此DE-A-198 39 106中描述的工藝整體上不具有經(jīng)濟性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種容器和一種用于向容器隨充填材料特別是具有高空氣含量的細碎固體材料的設備和方法，其中可以以低設備成本實現(xiàn)高充填能力和對灌裝固體材料的適宜壓實，從而降低費用支出。
上述目的可以通過一種用于向容器隨充填材料特別是具有高空氣含量的細碎固體材料的設備而實現(xiàn)，該設備包括一個進料噴嘴，其可以插入容器的進料口中，其中，所述進料噴嘴被設計成使固體材料在加壓狀態(tài)下被引入，而且所述容器被一個兩部分式或多部分式罩殼包圍。
本發(fā)明還涉及一種用于向容器中充填材料特別是具有高空氣含量的細碎顆粒狀材料的方法，包括將一個透氣性容器安置在本發(fā)明的設備中，將所述容器與進料噴嘴氣密性地連接，在加壓狀態(tài)下充填容器，以及取走充填后的容器。
本發(fā)明的另一主題是一種柔性容器，其用于被反復充填和排放細碎固體材料，其特征在于，其由彼此上下疊加的至少兩層構成，其中一層由優(yōu)選未被涂覆的透氣性承載材料形成，另一層由過濾材料形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，透氣性承載材料可以設置在容器外側，過濾材料可以設置在容器內(nèi)側。
然而，其它從內(nèi)向外的各層組合形式也可以采用，其中容器的承載部分和過濾部分是必要的。
根據(jù)本發(fā)明的容器可以被設計成適用于可選的不同細碎充填材料量。
根據(jù)本發(fā)明的容器可以優(yōu)選用于容納最高達1200kg的量。相反，現(xiàn)有技術中的容器只能容納90至100kg的充填量。
各層的材料可以采用市場供應的材料。
根據(jù)本發(fā)明的容器可以通過壓實在容器內(nèi)側而實現(xiàn)無塵充填，特別是利用根據(jù)本發(fā)明的設備進行充填，從而達到顯著更高的散裝重量。
通過預先的流體化處理和同時進行的輸送，細碎材料可以從根據(jù)本發(fā)明的容器中排放出來。
為此，可以采用現(xiàn)有的排放裝置。
根據(jù)本發(fā)明的容器示意性地顯示于圖3中。
本發(fā)明的另一主題是一種用于細碎固體材料的可透氣的過濾性波紋紙板容器(盒)。該容器的特征在于，具有以下結構波紋紙板的一側由高透氣性紙和內(nèi)部波紋結構構成，另一側以及中間層由加工出微孔的非透氣性標準波紋紙板構成。
外層、內(nèi)層和中間層的各種選擇性的組合是可行的，其中容器(波紋紙板容器)具有承載層和過濾層。
結果，同現(xiàn)有技術相比可以獲得以下優(yōu)點高透氣性內(nèi)層用作制品過濾器，并且允許空氣逸出。
外層、中間層和波紋結構用于吸收力，但允許空氣逸出。這種構造的結果是，空氣可以透過容器壁而快速排出，而制品會高度壓實在容器內(nèi)，即同現(xiàn)有系統(tǒng)相比具有顯著更高的充填重量(根據(jù)制品類型，最高可達1200kg，而現(xiàn)有技術僅為90至100kg)。
根據(jù)本發(fā)明的容器示意性地顯示于圖5中。
利用根據(jù)本發(fā)明的設備和根據(jù)本發(fā)明的方法，具有高空氣含量的細碎固體材料可以在固體材料被壓時的狀態(tài)下被高容量地充填，而不必付出高額設備費用。特別地講，具有高空氣含量并且由下列一組材料之一構成的細碎顆粒狀或粉末狀固體材料可以被灌裝熱解氧化物，沉淀氧化物，碳黑，以及上述材料的改進物。
特別地講，在利用氣動設備輸送充填制品時，所產(chǎn)生的壓力足以實現(xiàn)向容器中的適宜充填。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，根據(jù)本發(fā)明的設備具有一個專用進料噴嘴，該進料噴嘴配備有柔性密封表層，以實現(xiàn)無塵壓力充填。進料噴嘴可以變形，從而可以充填各種不同尺寸的容器。
作為根據(jù)本發(fā)明的設備中的一個重要組成部分的罩殼需要能夠承受負載，特別是所需的壓力。同時，罩殼在充填過程中給予容易適宜的支撐，以確保容器能夠在充填過程中承受所被施加的壓力并保持其形狀。
具有各式各樣的形狀且由各式各樣的材料制成的容器可以被根據(jù)本發(fā)明的設備充填。容器的材料可以是透氣性塑料織物，優(yōu)選為聚丙烯織物；塑料織物；紡織布；紙板；紙；紙一塑料織物；塑料非織物；非紡布；上述材料的復合材料。充填壓力大致為0至8巴，優(yōu)選0至2巴，特別優(yōu)選0.2至1.2巴。
用在根據(jù)本發(fā)明的設備和根據(jù)本發(fā)明的方法中的容器可以具有任何傳統(tǒng)形狀和由任何材料制成。例如，容器的底面區(qū)域(base area)的形狀可以選自下面一組圓形，半圓形，橢圓形，梯形，三角形，菱形，正方形，矩形，其他多邊形，星形。容器還可以是帽子形、組合口袋形或系結袋子形。然而，為了即使是在壓力充填過程中也能確保安全操作，以下特性是有益的，即在充填過程中，罩殼盡可能均勻和緊密地接觸被充填的容器。因此，如果罩殼的形狀與容器的形狀一致，則是有益的。罩殼上的附加配件使得罩殼與各種被充填的容器相匹配。
由于容器內(nèi)部存有剩余壓力，因此空氣會透過容器表面排出。由于所述剩余壓力能夠逸出，因此可以實現(xiàn)充填制品的壓實。為了確保所述剩余壓力盡可能快地從容器逸出，特別是在設有緊密配合罩殼的情況下，希望罩殼本身也是透氣性的。罩殼可以包括具有開口或足夠孔隙度的壁。這一點可以通過例如在罩殼壁上加工出開口而實現(xiàn)。特別有益的構造是，壁由選自多孔板、篩、網(wǎng)、織物、燒結材料之一的材料制成，因為這樣可以獲得高透氣性和適宜的穩(wěn)定性，以確保容器即使在高充填壓力下壓不會爆炸。罩殼可以包括多個部分，優(yōu)選為兩個部分。罩殼可以具有底部，也可以設計成不帶底部。罩殼優(yōu)選不帶底部。
根據(jù)本發(fā)明的設備的一個特別優(yōu)選實施例，罩殼可以包括兩個或多個部分，并且所述設備還包括附加裝置，罩殼的兩個或多個部分可以通過所述附加裝置而被相互脫開，并且可以手動或自動、優(yōu)選通過電動氣動方式而被驅(qū)動著彼此移離對方，以將充填后的容器釋放。特別是在罩殼具有多邊形的底面區(qū)域的情況下，希望罩殼能夠沿對角線分離，以防止損壞容器。
根據(jù)本發(fā)明的一個特別優(yōu)選實施例，罩殼沒有底部，換言之，罩殼的底側是敞開的。這個實施例能夠特別簡單地控制充填過程。在兩部分式罩殼被閉合且所述兩個部分彼此連接后，可以開始實際充填過程。例如，容器可以被安置在一個托架或托板上，然后，進料噴嘴可以被引入到容器的進料口中，并且可以氣密性地連接在容器上。在完成了充填程序后，罩殼的兩個楔塊形半體可以彼此分離并被驅(qū)動著彼此移離對方，以將充填后的容器釋放。由于此時充填后的容器站立在托架或托板上，因此可以容易地被輸送裝置取走。


下面參照附圖而繼續(xù)描述本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的側視圖。
圖2是圖1中的實施例的俯視圖，其中罩殼被打開。
圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的代表性容器。
圖4中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的排放口。
圖5中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的波紋紙板容器。
具體實施例方式
如圖所示，本發(fā)明的優(yōu)選實施例包括一個框架1，其在頂部設有兩個軌道2，罩殼3的兩個半體3a和3b可以在傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的帶動下沿所述軌道移動。
在圖1和2所示的實施例中，罩殼具有正方形的底面區(qū)域，并且沿對角線分為所述兩個半體3a和3b。這樣可以確保兩個半體容易與充填后的容器分離，即使是在容器因高充填壓力而擠壓在罩殼上的情況下。
罩殼還具有兩個套管半體4a和4b，它們在閉合后圍繞著進料噴嘴(未示出)。
如圖2所示，罩殼3在底部敞開，容器在充填過程中位于一個托架或托板5上。此外，有益的結構是，如圖中所示，充填噴嘴相對于框架1對稱設置，以使罩殼半體3a能夠進一步離開托架或托板5，從而使得托架或托板更容易被例如輸送裝置觸及，以取走充填后的容器。
圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的代表性容器。
另一方面，根據(jù)圖3的容器6由兩層構成，其中第一層由承載透氣性外層材料7(比重為75 to 300g/m3的PP紡織帶料)構成。
該外層材料未被涂覆，因而可以透過空氣。該外層用于承載并攜帶最高達1200kg的制品。
另一方面，第二層即內(nèi)層8(內(nèi)襯)由過濾材料(例如杜邦公司的HDPE非織物“特衛(wèi)強(Tyvek)”)構成，用于保持住細碎制品，但允許從制品逸出的空氣從中透過(過濾作用)。
圖4中示意性地示出了排放口9。該排放口具有錐形結構，因而特別適合用于根據(jù)EP 0 761 566 B1的專用排放設備中。
圖5中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的波紋紙板容器。
權利要求
1.一種柔性容器，其用于被反復充填和排放細碎固體材料，其特征在于，其由至少兩層構成，其中一層由透氣性承載材料形成，另一層由過濾材料形成。
2.一種用于細碎固體材料的可透氣的過濾性波紋紙板容器，其特征在于，具有以下結構波紋紙板的一側由高透氣性紙和內(nèi)部波紋結構構成，另一側以及中間層由加工出微孔的非透氣性標準波紋紙板構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性容器，其用于被反復充填和排放細碎固體材料，所述柔性容器由至少兩層構成，其中一層由透氣性承載材料形成，另一層由過濾材料形成。本發(fā)明還公開了一種用于細碎固體材料的可透氣的過濾性波紋紙板容器，其具有以下結構波紋紙板的一側由高透氣性紙和內(nèi)部波紋結構構成，另一側以及中間層由加工出微孔的非透氣性標準波紋紙板構成。
文檔編號B65D33/01GK1854023SQ200510116268
公開日2006年11月1日 申請日期2002年7月9日 優(yōu)先權日2001年7月11日
發(fā)明者羅蘭·舍費爾, 約翰內(nèi)斯·安德烈亞斯·約熱·米德爾曼, 格爾德·特奧多爾·布蘭德, 弗蘭克·迪特爾·許希尼, 漢斯-于爾根·施特倫佩爾, 漢斯-約阿希姆·賽德爾, 米夏埃爾·希爾施霍伊澤, 托馬斯·里德曼 申請人:德古薩股份公司