DE3910208C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beutelbefüll- und Schließvorrichtung, bei der das Füllgut in einer Füllstation in einen vorgefertigen Beutel eingeschoben wird, mit einer Aufspreiz- und Halteeinrichtung für die Beutel zur Vorbereitung der Beutel auf den Füllvorgang, die die Beutel in einer neben der Füllstation liegenden Position aufgreift, aufspreizt und in die Füllstation überführt.

Aus der US-PS 44 95 751 ist eine Beutelbefüll- und Schließvorrichtung bekannt, die eine drehbare, in einer senkrechten Ebene liegende Scheibe umfaßt. Auf der Scheibe befinden sich im Umfang verteilte Durchbrüche. Um die Durchbrüche herum sind rohrförmige Haltevorrichtungen vorgesehen, die von einer Oberfläche der Scheibe waagerecht vorspringen. Auf die rohrförmigen Haltevorrichtungen wird von einer Rolle jeweils ein Abschnitt eines schlauchförmigen Verpackungsmaterials aufgeschoben. Der Abschnitt wird an einem Ende abgetrennt und verschlossen. Die Scheibe dreht sich nach Art eines Revolvers, und in einer nachfolgenden Station wird die zu verpackende Ware durch den entsprechenden Durchbruch hindurch in das Innere der rohrförmigen Haltevorrichtung eingeschoben.

Aufgrund der Verwendung einer senkrecht angeordneten, um eine waagerechte Achse drehbaren Scheibe ist diese bekannte Vorrichtung nur für relativ kleine Packungen anwendbar. Auch hier bestehen Bedenken gegenüber der reibungslosen Funktionsfähigkeit, da zahlreiche bewegliche Teile auf engem Raum angebracht werden müssen. Die Möglichkeit, Beutel in einem größeren Beutelstapel unterzubringen, besteht praktisch schon aus Platzgründen nicht, und es wäre darüber hinaus außerordentlich schwierig, einen geeigneten Aufspreiz- und Haltemechanismus herzustellen, so daß die Anwendung im wesentlichen auf Schlauchpackungen geringer Größe beschränkt sein dürfte.

Weiterhin sind Beutelbefüllvorrichtungen bekannt, bei denen ein Einzelbeutelstapel in der Füllstation bereitgehalten und jeweils der obere Beutel aufgeblasen oder durch Vakuumsauger geöffnet wird. In einer zweiten Bewegung taucht ein als Aufspreizeinrichtung ausgebildeter Füllmund in den geöffneten Behälter ein, und anschließend wird das Füllgut, etwa ein Gebinde Toilettenpapier, in den Beutel eingeschoben. Dies Vorrichtungen sind störanfällig, da im Bereich der Füllstation zahlreiche Bewegungselemente auf engstem Raum untergebracht sind und sich in ihrem Bewegungsablauf gegenseitig behindern und somit vielfach nur nacheinander bewegt werden können. Dies führt zu Verzögerungen. Im übrigen muß das Füllgut über eine Rampe in den jeweils oben liegenden Beutel des Beutelstapels eingeschoben werden. Dadurch ergeben sich zahlreiche Störfälle (Sprungschanzeneffekt). Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in der Praxis die Anzahl der in der Füllposition unterzubringenden Beutel auf ca. 200 Beutel beschränkt ist. Dies erfordert ein häufiges Nachlegen eines Beutelstapels und damit häufige Betriebsunterbrechungen.

Eine andere bekannte Vorrichtung weist eine integrierte Beutelherstellungs­ und -konfektionieranlage auf, bei der die einzelnen Beutel unmittelbar nach der Fertigstellung mit Hilfe eines Saugbandförderers in die Füllstation gebracht und sodann durch Einblasen von Luft oder Ansaugen geöffnet werden. Auch dieses Verfahren ist störanfällig. Die Beutel lassen sich aufgrund elektrostatischer oder materialbedingter Adhäsionskräfte nicht immer zuverlässig öffnen. Die rapportgerechte Zuführung ist nicht immer gewährleistet.

Daneben sind noch einige Spezialkonstruktionen bekannt, die sich jedoch bisher nicht als zuverlässige und störungsfreie Lösung für Befüllvorgänge aller Art erwiesen haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß sie wenig störanfällig ist und das Füllen von Beuteln mit hoher Kapazität ermöglicht, um somit einen hohen Wirkungsgrad der Vorrichtung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwei Aufspreiz- und Halteeinrichtungen nebeneinander auf einem zwischen der Füllstation und zwei auf beiden Seiten neben dieser liegenden Vorrats- und/oder Zufuhrstationen für Beutel hin- und hergehend beweglichen Schlitten, angebracht ist, und daß die Aufspreiz- und Halteeinrichtungen derart auf dem Schlitten angeordnet sind und dieser derart beweglich ist, daß in den Endstellungen der Schlittenbewegung jeweils abwechselnd eine der Aufspreiz- und Halteeinrichtungen in einer der Vorrats- und/oder Zufuhrstationen und eine der Aufspreiz- und Halteeinrichtungen in der Füllstation liegt.

Da somit der Beutelvorrat außerhalb der Füllstation in zwei getrennten Beutelstapeln bereitgehalten werden kann, kann er eine wesentlich größere Anzahl von Beuteln umfassen als bei der Unterbringung unmittelbar in der Füllstation. Für den Vorgang des Aufziehens und Aufspreizens steht ausreichend Raum zur Verfügung, so daß sich eine zuverlässige Arbeitsweise erreichen läßt. Der sogenannte Sprungschanzeneffekt entfällt, da jeweils nur der unmittelbar zu füllende Beutel in die Füllstation gelangt. Wegen der Tandem-Bauweise, bei der jeweils gleichzeitig ein Beutel aufgegriffen und ein anderer befüllt wird, steht für beide Vorgänge ausreichend Zeit zur Verfügung, so daß das Verfahren erheblich beschleunigt werden kann.

In den außerhalb der Füllstation liegenden Vorrats- und Zufuhrstation können auch von einer Rolle zugeführte und einzeln abgetrennte Beutel aufgegriffen und gespreizt werden. Dies kann auch in der Form geschehen, daß der Beutelbefüllvorrichtung unmittelbar eine Herstellungs- und Konfektionieranlage für Beutel vorgeschaltet wird.

Die Beutelstapel können in den Vorrats- und Zufuhrstationen auf einer Unterla­ ge abgelegt werden, die in senkrechter Richtung anhebbar und nachsteuerbar ist, so daß der obere Beutel stets in der selben Höhe liegt. Die Beutel werden vorzugsweise auf zwei parallelen, insgesamt senkrechten Stangen gehalten, die in zwei Löcher am Rand der Beutel eingreifen. Die Stangen sind an den oberen Enden in einer flachen Kurve in Richtung der Beutel abgebogen. Dadurch wird das Abziehen des jeweils oberen Beutels erleichtert, und die im oberen Bereich liegenden Beutel verschieben sich noch im Stapel leicht gegeneinander, so daß das Zusammenhaften aufgrund elektrostatischer oder anderer materialbe­ dingter Eigenschaften eingeschränkt wird. Gegen das obere Ende der Stangen liegen Niederhalter an, die mit den Enden der Stangen in einer Kugel- und Kugel­ pfannen-Konfiguration zusammenwirken und vorzugsweise federnd gegen die Stangen vorgespannt sind. Dadurch ergibt sich eine zuverlässige Vereinzelung der Beutel.

Das Füllgut wird vorzugsweise in einzelnen Gebinden auf einem Stauförderer vor die Füllstation gebracht und mit einem Schieber in die Beutel hineinge­ drückt.

Der im vorliegenden Zusammenhang verwendete Begriff der Beutel bezieht sich auf beutelförmige Behälter aller Art, also auch auf Säcke, Tüten aus Papier oder Folien und dergleichen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Beutelbefüll- und Schließanlage;

Fig. 2 ist eine perspektivische Teildarstellung zu Fig. 1;

Fig. 3 veranschaulicht die Aufnahme der Beutel in der Vorrats- und Zufuhrposition in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 4 zeigt in einer Frontansicht neben den Elementen der Fig. 3 ei­ ne Hubeinrichtung;

Fig. 5 ist ein Teilschnitt durch einen Beutelstapel in der Vorrats­ und Zufuhrstation;

Fig. 6 bis 8 sind Teildarstellungen eines Stauförderers zum Zuführen des Füllgutes vor die Füllstation.

Zur Erläuterung der Beutelbefüll- und Schließvorrichtung in ihrer Gesamtheit soll zunächst auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen werden. Die Vorrichtung um­ faßt als zentralen Bestandteil eine Füllstation 10, der auf zwei gegenüberlie­ genden Seiten Vorrats- und/oder Zufuhrstationen 12, 14 zugeordnet sind. Ein endloser Stauförderer 16 bewegt sich vor der Füllstation 10 entlang und weist hier eine Halteposition 18 auf, von der aus das Füllgut 22 mit Hilfe eines Schie­ bers 20 in einen bereitgehaltenen Beutel 24 eingeschoben werden kann. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, handelt es sich im dargestellten Beispiel um einen bodenseitig offenen Beutel mit einem Handgriff 26, der während des Füllvorganges am Boden, also gegenüber dem Handgriff 26 offen ist. Die Vor­ richtung ist selbstverständlich auch auf andere Beutel-, Sack- oder Tütenfor­ men anwendbar. Während des Füllvorganges wird der Beutel 24 durch zwei seitliche, schwenkbare Spreizbacken 28, 30 offengehalten. Nach dem Füllen des Beutels wird dieser in eine hier nur angedeutete Station 32 (Fig. 1) vorge­ rückt, in der der Beutel geschlossen und verschweißt sowie anschließend ab­ transportiert wird.

Den Spreizbacken 28, 30 sind zwei seitliche Führungen 34, 36 vorgelagert, die das Füllgut 22 bei der Bewegung von dem Stauförderer 16 bis zu den Spreiz­ backen 28, 30 und in den Beutel 24 hinein seitlich führen. Die Führungen 36, 38 verlaufen parallel und münden unmittelbar in die gespreizten Spreizbacken 28, 30 ein. Die Führungen 34, 36 und die Spreizbacken 28, 30 sind an einem Schlitten 38 gelagert, der parallel zu dem Stauförderer 16 hin- und herver­ schiebbar ist. Zu diesem Zweck sind, wie Fig. 2 andeutet, eine Führungsstange 40 und ein Pneumatikzylinder 42 vorgesehen. Der Schlitten 38 trägt zugleich in einer gemäß Fig. 1 und 2 vor der linken Vorrats- und/oder Zufuhrstation 12 liegenden Position weitere Führungen 34, 36 und Spreizbacken 28, 30. Wie ein Vergleich der beiden Führungs- und Backenpaare zeigt, sind die Spreizbacken 28, 30 auf senkrechten Schwenkachsen 44, 46 gelagert, die in schräg in Rück­ zugsrichtung auseinanderlaufenden Schlitzen 48 des Schlittens 38 geführt sind. Zum Vorrücken und Zurückziehen der Spreizbacken ist ein nicht gezeigter Antriebsmechanismus vorgesehen. Diese Bewegung ist erforderlich, damit die Spreizbacken 28, 30 aus der links in Fig. 1 und 2 gezeigten Position in einen bereitgehaltenen Beutel vorgeschoben werden können.

Die Verschiebebewegung des Schlittens 38 und die Positionen der beiden Füh­ rungs- und Spreizbackenpaare auf dem Schlitten sind so gewählt, daß sie je­ weils abwechselnd vor der linken Vorrats- und/oder Zufuhrstation 12 und der Füllstation oder vor der Füllstation und der rechten Vorrats- und Zufuhrstation 14 stehen. Es kann also jeweils gleichzeitig ein Beutel 24 gefüllt werden, wäh­ rend ein weiterer Beutel in einer der beiden Vorrats- und Zufuhrstationen 12, 14 aufgegriffen wird.

Zu diesem Zweck befinden sich in den beiden Vorrats- und/oder Zufuhrstatio­ nen 12, 14 absenkbare Saugnäpfe 50, 52 bzw. 54, 56, die die obere Beutelwand anheben und das Eintreten der Spreizbacken ermöglichen. Es können auch andere Einrichtungen zum Aufziehen der Beutel, etwa Luftdüsen, vorgesehen sein.

Wie Fig. 1 zeigt, kann anstelle des Endlos-Stauförderers 16 auch ein Linear­ förderer 58 vorgesehen sein, der die Beutel bis in die Halteposition 18 bewegt. Mit 60 und 62 sind die Beschickungspositionen der beiden Förderer 16, 58 be­ zeichnet.

Wegen der Verwendung der von der Füllstation 10 unabhängigen Vorrats­ und/oder Zufuhrstationen 12, 14 besteht alternativ die Möglichkeit, Beutel für den Füllvorgang zu verwenden, die von einer Rolle als Endlosmaterial zugeführt und einzeln abgetrennt werden. In Fig. 1 und 2 sind daher Vorratsrollen 64, 66 gezeigt, von denen mit Hilfe von Schneidvorrichtungen 68, 70 einzelne Beutel 72 abgeschnitten werden können. Die Beutel werden anschließend mit Hilfe nicht gezeigter Förderer, etwa eines Saugbandförderers, in die Stationen 12, 14 bewegt, dort aufgezogen und aufgespreizt, wie es bereits beschrieben wurde.

Da der Vorgang des Aufziehens und Aufspreizens der Beutel dezentral außer­ halb der Füllstation erfolgt und im übrigen zwei getrennte Vorrats- und/oder Zufuhrstationen existieren, kann der Füllvorgang wesentlich beschleunigt werden. Es ist nicht erforderlich, die gesamte Mechanik auf engstem Raum in­ nerhalb der Füllstation 10 unterzubringen. Das Füllgut kann stets ohne Bewe­ gung über eine Rampe geradlinig in die Beutel eingeschoben werden. Der bereit­ zustellende Beutelvorrat ist wesentlich größer als bei einer unmittelbaren Unterbringung des Beutelstapels in der Füllstation.

Fig. 3 bis 5 veranschaulichen die Bereitstellung der Beutel in den Vorrats- und/oder Zufuhrstationen. Wie bereits in Fig. 1 und 2 andeutungweise zu er­ kennen war, weisen die Beutel 24 am bodenseitigen Rand zwei nebeneinander liegende Löcher 74, 76 auf. Diese ermöglichen, einen Beutelstapel auf zwei ins­ gesamt senkrechte, im oberen Endbereich in Richtung der Beutel gekrümmte, parallele Stangen 78, 80 aufzuschieben. Die Stangen 78, 80 sind unterhalb des Beutelstapels durch ein Verbindungsstück 82 verbunden und im übrigen in Richtung der Beutel rechtwinklig abgewinkelt. Die nicht bezeichneten, abge­ winkelten Enden können in Führungsnuten 84, 86 an einem Rand eines ingesamt plattenförmig ausgebildeten Wagens 88 eingeschoben werden, der nicht be­ zeichnete Rollen zum Einschieben in die Stationen 12, 14 aufweist. Ein Haken 90 dient zum Festlegen des Verbindungsstücks 82 und damit der Stangen 78, 80 auf dem Wagen.

Oberhalb des Wagens stützt sich eine rechteckige, plattenförmige Unterlage 92 ab, die die eigentliche Auflagefläche für den Beutelstapel bildet. Stütz- und Führungszapfen 94, 96 bestimmen den Mindestabstand zwischen dem Wagen 88 und der Unterlage 92. Zwei in in einen Rand der Unterlage eintretende Sack­ schlitze 98, 100 ermöglichen den Durchgang der Stangen 78, 80.

Wie in Fig. 3 angedeutet und auch in Fig. 4 erkennbar ist, weist der Wagen 88 an der Unterseite eine Schwalbenschwanzführung 102 auf, die in den Stationen 12, 14 in eine entsprechende Schwalbenschwanzführung 104, die ortsfest am Boden angebracht ist, einläuft. Dadurch wird der Wagen festgelegt. Die Unter­ lage 92 läuft in den in Fig. 4 gezeigten Stationen 12, 14 mit nach unten ragen­ den Zapfen 106, 108 auf die Oberseite von Hubgliedern 110, 112, die mit Hilfe von senkrechten Spindeln 114, 116 und Führungen 118, 120 angehoben und ab­ gesenkt werden können. Auf diese Weise kann die Unterlage 92 vom Wagen ab­ gehoben werden und die obere Oberfläche des Beutelstapels stets auf konstan­ tem Niveau halten.

Fig. 5 zeigt in einem Teilschnitt eine der Stangen 78, die Unterlage 92 und den Schlitz 98 in der Unterlage 92, der die Stange 78 aufnimmt. Auf der Unterlage 92 ist ein nicht bezeichneter Beutelstapel angedeutet. Die Stange 78 krümmt sich im oberen Bereich nach rechts in Fig. 5, so daß die Beutel gegeneinander, wie Fig. 2 unmittelbar erkennen läßt, verschoben werden.

Das obere Ende der Stange 78 bildet eine Kugelpfanne, in die ein kugelförmiger Ansatz 122 an der Unterseite eines stangenförmigen Niederhalters 124 ein­ greift. Der Niederhalter ist in einer waagerechten Achse 126 schwenkbar gela­ gert und ermöglicht die Einstellung einer festen Vorspannung des Ansatzes 122 gegen die Kugelpfanne. Der Niederhalter 124 mit dem Ansatz 122 und die Kugelpfanne der Stange 78 wirken als Vereinzelungsvorrichtung und verhin­ dern ein unkontrolliertes Austreten mehrerer zusammenhaftender Beutel.

Fig. 6 bis 8 zeigen Einzelheiten des Stauförderers 16. Der Stauförderer weist einzelne, plattenförmige Wagen 132 auf, an deren Unterseite sich vier Laufrollen 134 befinden, die sich mit Hilfe von Druckfedern 136 federnd an der Unterseite der Wagen abstützen. Ferner befindet sich an der Unterseite der Wa­ gen ein federnd nach unten vorgespannter, abgerundeter Mitnehmer 138.

In einer in der Mittellinie des Förderers vorgesehenen Position verläuft ein in die Bodenfläche eingelassener Kanal 140, in dem eine Förderkette 142 läuft. Die Förderkette 142 trägt in gleichmäßigen Abständen auf ihrer Oberseite Mit­ nehmerblöcke 144, die mit den Mitnehmerzapfen 138 an der Unterseite der Wa­ gen 132 zusammenwirken. Die Mitnehmerblöcke 144 weisen auf ihrer den Mit­ nehmerzapfen 138 zugewandten Seite eine Ausrundung auf, mit der die Mitneh­ merzapfen festgehalten werden. Beide Mitnehmerteile sind jedoch in ihren Konturen abgerundet, so daß die Mitnehmerzapfen 138 bei Überschreiten einer vorgegebenen Last aufgrund der Federwirkung und der abgerundete Konturen über die Mitnehmerblöcke 144 hinweggleiten können.

Auf der nicht bezeichneten Bodenfläche befinden sich beiderseits des Kanals 140 Winkelprofile 146, 148, die die Seitenwände des Kanals nach oben verlän­ gern. In diese Winkelprofile greifen an der Unterseite des Wagens angeordnete, um senkrechte Achsen drehbare Rollen 150, 152 ein.

Neben dem Mitnehmerzapfen 138 kann auch der Mitnehmerblock 144 federnd abgestützt sein. Neben der beschriebenen Abrundung der beiden Teile kann für eines oder beide ein gleitfähiges Material verwendet werden. Auch die Über­ schneidung in der Normalposition kann auf das notwendige Mindestmaß be­ grenzt werden, so daß im Falle einer vorgegebenen Überlast ein zuverlässiges Ausrasten gewährleistet ist. Die federnde Aufhängung der Wagen 132 ermög­ licht ein leichtes Anheben der Wagen, das das Ausrasten der Mitnehmerelemen­ te unterstützt.

Claims (8)

1. Beutelbefüll- und Schließvorrichtung, bei der das Füllgut in einer Füllstation in einen vorgefertigten Beutel eingeschoben wird, mit einer Aufspreiz- und Halteeinrichtung für die Beutel zur Vorbereitung der Beutel auf den Füllvorgang, die die Beutel in einer neben der Füllstation liegenden Position aufgreift, aufspreizt und in die Füllstation überführt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aufspreiz- und Halteeinrichtungen (28, 30, 44, 46) nebeneinanderliegend auf einem zwischen der Füllstation (10) und zwei auf beiden Seiten neben dieser liegenden Vorrats- und/oder Zufuhrstationen (12, 14) für Beutel hin- und hergehend beweglichen Schlitten (38) angebracht sind, und daß die Aufspreiz- und Halteeinrichtungen (28, 30, 44, 46) derart auf dem Schlitten (38) angeordnet sind und dieser derart beweglich ist, daß in den Endstellungen der Schlittenbewegung jeweils abwechselnd eine der Aufspreiz- und Halteeinrichtungen (28, 30, 44, 46) in einer der Vorrats- und/oder Zufuhrstationen (12, 14) und eine der Aufspreiz- und Halteeinrichtungen (28, 30, 44, 46) in der Füllstation (10) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (50, 52, 54, 56) zum Aufziehen der Beutel (24) in jeder der Vorrats- und/oder Zufuhrstationen (12, 14).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorrats- und/oder Zufuhrstation (12, 14) ein Stapel an einem Rand vorgelochter Einzelbeutel (24) auf zwei parallelen, senkrechten, im oberen Bereich in einer flachen Kurve in Richtung der Beutel gekrümmten Stangen (78, 80) gehalten ist, und daß gegen die Enden der Stangen Niederhalter (122, 124) elastisch anliegen, die mit den Stangen (78, 80) unter Bildung von korrespondierenden Kugel- und Kugelpfannen-Flächen zusammenwirken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutelstapel in den Vorrats- und/oder Zufuhrstationen (12, 14) auf einer anhebbaren und nachsteuerbaren Unterlage (92) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (92) senkrecht anhebbar in bezug auf einen Wagen (88) auf diesem angeordnet ist, daß die Stangen (78, 80) lösbar mit dem Wagen (88) zu verbinden sind, und daß die Unterlage (92) Schlitze (98, 100) zur Aufnahme der Stange (78, 80) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Vorrats- und/oder Zufuhrstationen (12, 14) Rollengestelle zur Aufnahme von Rollen (64, 66) mit vorgefertigtem Endlos-Beutelmaterial zugeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstation (10) ein Stauförderer (16) zum Zuführen von Füllgut (22) zugeordnet ist, wobei der Stauförderer (16) durch eine in der Mittellinie (140) der Förderbahn liegende Förderkette (142) antreibbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung auf ihrer Oberseite und die Wagen (132) auf ihrer Unterseite zusammenwirkende Mitnehmerelemente (138, 144) aufweisen, die aufgrund von abgerundeten Konturen, federnder Nachgiebigkeit und erhöhter Gleitfähigkeit bei einer vorgegebenen Überlast ausrasten.