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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vereinzelung und Öffnung eines auf einem Sackstapel gestapelten Sackes, mit einer über Umlenkrollen umlaufenden ersten Tragvorrichtung, vorzugsweise mit zwei parallel und mit einem Abstand zueinander umlaufenden Ketten oder Zahnriemen, die abschnittsweise mittels zumindest eine Auflagefläche bildende Querstäbe miteinander verbunden sind, wobei der jeweils oberste Sack eines Sackstapels mittels Saugvorrichtung angehoben und von der ersten Tragvorrichtung unterfahren und weitertransportiert wird, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Abnehmen eines einseitig offenen Sackes von einem Stapel solcher Säcke wird der jeweils oberste Sack des Stapels mit Hilfe einer gegen den Stapel schwenkbaren Ansaugeinrichtung angehoben und danach durch die seitlich verschiebbare Ansaugeinrichtung zu einer weiteren auf der anderen Sackseite angreifenden Saugeinrichtung verfahren.
In die durch die beiden Saugeinrichtungen auseinandergezogene Sacköffnung wird dann ein Absackstutzen eingeführt, mit dessen Hilfe der Sack weiter zu einer Befüllrinne befördert wird.
Durch das Erfassen der Säcke im Bereich ihrer Öffnung ist ein einwandfreier Weitertransport des Sackes vom Stapel nicht möglich, da immer die Gefahr besteht, dass sich der Sack öffnet und von der zweiten Ansaugeinrichtung nicht mehr richtig erfasst werden kann. Ausserdem ist durch das Weitertransportieren des Sackes mit Hilfe der Ansaugeinrichtung selbst eine vergleichsweise komplizierte Steuerung notwendig, wobei keine hohe Sackfolge erreicht werden kann, weil die Ansaugeinrichtung immer wieder zurückbewegt werden muss.
Aus der GB 375. 260 A ist eine weitere Lösung bekannt, bei der der oberste Sack eines solchen Sackstapels mittels eines Saug- Greifarms durch die Lücken eines Kettenförderers angehoben
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wird, wobei die Ketten des Kettenförderers mit Stäben verbunden sind und die Stabanordnung durch eine oder mehrere Lücken unterbrochen ist. Der oberste Sack wird dabei so lange festgehalten, bis der ganze Sack von einer der umlaufenden, durch die Lücken getrennten Stabanordnungen unterfahren ist.
Dann wird der Sack losgelassen und vom Kettenförderer in eine Weiterverarbeitungsposition befördert.
Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen ist einerseits die Tatsache, dass nur eine limitierte Durchsatzleistung möglich ist, da diese Kettenförderer nur mit geringer Geschwindigkeit betrieben werden können, da die zu befördernden Säcke am Kettenförderer nur aufliegen und daher besonders bei leichten Säcken die Gefahr besteht, dass diese durch den Fahrtwind vom Kettenförderer herunterfallen. Darüber hinaus ist der Platzbedarf derartiger Lösungen hoch, da das Kettenförderorgan lediglich eine Ablösung des Sacks vom Sackstapel ermöglicht, diesen anschliessend aber nur ohne weitere Positionierung an eine anschliessende Übergabestation weiterfördert.
Es sind auch Lösungen bekannt, wo der Sack durch einen Saug- Greifarm aus einer horizontalen Ebene in eine vertikale Ebene geschwenkt wird, von wo er mittels weiterer Fördermittel in eine Endstellung - beispielsweise eine Füllstation - befördert wird.
Auch bei diesen bekannten Lösungen ergibt sich der Nachteil einer nur geringen Durchsatzleistung aufgrund des mechanischen Aufbaus eines solchen Greifers. Weiters lässt sich die Beförderung des zu vereinzelnden Sacks in eine horizontale Position mit einem Saug-Greifarm nur sehr kompliziert verwirklichen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, welche die oben beschriebenen Nachteile verhindert, einfach im Aufbau ist, eine Erhöhung der Durchsatzleistung der zu vereinzelnden Säcke ermöglicht, sowie den vereinzelten Sack nach der Abnahme vom Sackstapel in eine Befüllposition befördert, ohne den Vereinzelungsvorgang zu blockieren. Zusätzlich zielt die gegenständliche Erfindung
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darauf ab, das Vereinzeln, Wenden, Positionieren und Öffnen eines Sacks unabhängig von der Sackmachart (Polstersack, Seitenfaltensack o.ä.), der Art des Sackmaterials (Folie, Gewebe oder Papier) sowie des Sackformats auf kleinstmöglichem Raum umzusetzen.
Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
Durch die Klemmung des Sacks zwischen zwei Tragvorrichtungen kann dieser sehr schnell transportiert und umgelenkt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Sack von der Tragvorrichtung fällt. Gleichzeitig kann durch die Umlenkung der Sack von der ersten Tragvorrichtung auf die zweite Tragvorrichtung befördert werden und somit auf engstem Platz eine Übergabe und Positionieren des Sacks zum Befüllen erfolgen.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2, ergeben sich wesentliche Vorteile beim Einzug sowie bei der Zentrierung des Sacks in dem zwischen erster und zweiter Tragvorrichtung gebildeten Keilspalt. Der Keilspalt erlaubt eine Vorzentrierung und unterstützt den Sack bereits wesentlich früher als dies bei einer reinen Tragvorrichtung/ Umlenkrolle-Lösung der Fall wäre.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 kann der zu befördernde Sack mittels der zweiten Tragvorrichtung weitertransportiert werden, wohingegen die erste Tragvorrichtung wiederum zur Aufnahmeposition des nächsten zu vereinzelnden Sackes bewegt wird.
Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 und 5 ermöglichen die Übergabe des zu befüllenden Sackes an eine Sackspreizvorrichtung ohne mechanisch komplizierte Übergabevorrichtungen.
Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 6 und 7 ermöglichen das Öffnen des Sackes zur weiteren Verarbeitung.
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Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 8 und 9 ermöglichen das exakte Positionieren des Sackes am Auflagetisch zur Öffnung und Übernahme zwecks Befüllung.
Im Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt Fig.l eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung bei Beginn des
Vereinzelungsprozesses Fig.2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe
Vorrichtung gemäss Fig.
1 Fig.3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung während des
Anhebens eines obersten Sackes Fig.4 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung beim Umlenken und
Klemmen des Sackes Fig.5 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung nach dem Umlenken des Sackes Fig.6 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung während des
Weitertransportes des Sackes Fig.7 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung während des
Positionierens des Sackes Fig.8 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung während des Öffnen des Sackes
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In einem Sackmagazin 1 entsprechend Abbildung 1 ist ein Vorrat an Säcken in einem Stapel 2 gelagert. Auf den jeweils obersten Sack 3 des Stapels 2 wird im Bereich einer geschlossenen Sackkante (z. B.
Bodennaht des Sackes) eine hebund senkbare, mit Sauggreifern 4 bestückte Hubvorrichtung 5 aufgesetzt.
Durch Beaufschlagung des pneumatischen Stellzylinders 6 mit Druckluft wird die Hubvorrichtung 5 so verschwenkt, dass der oberste Sack 3 angehoben wird und sich damit innerhalb der Umlaufbahn 7 der Sackauflage- und Transportvorrichtung 8 befindet. Diese Transportvorrichtung besteht aus umlaufenden Zugmittelelementen 9 (z. B.: Ketten, Zahnriemen o.ä.) welche entsprechend Abbildung 2 durch Querstäbe 10, welche die Sackbreite überschreiten, miteinander verbunden sind.
Wie in Abbildung 2 dargestellt, sind auf diese quer angeordneten Verbindungsstäbe 10 elastische Tragelemente 11, etwa in der Form von flachen Ovalen aufgeschoben. Diese ovalen Tragelemente stehen, ähnlich einem Schachbrettmuster, abwechselnd mit jeweils zwei quer verlaufenden Stäben 10 in Verbindung und bilden derart eine geflechtähnliche offene, jedoch trotzdem zusammenhängende und damit durchgängige Auflagefläche.
Hat nun, wie in Abbildung 3 dargestellt, die mit mehreren Sauggreifern 4 bestückte Hubvorrichtung 5 gemeinsam mit dem vom Sackstapel 2 abgehobenen Sack 3 ihre obere Endstellung erreicht, wird die umlaufende Transportvorrichtung 8 so verfahren, dass diese zwischen den angehobenen Sack 3 und den Sackstapel 2 geschoben wird. Dadurch kommt nun der angehobene Sack 3 mit jenem Bereich, welcher bisher auf dem Sackstapel 2 aufgelegen ist, auf der umlaufenden Transportvorrichtung 8 zu liegen und ist dadurch vom Sackstapel 2 getrennt und somit vereinzelt.
In dieser Position des Sacks 3 werden nunmehr die Sauggreifer 4 drucklos geschalten, wodurch der Sack 3 freigegeben wird und nun vollständig auf den umlaufenden Tragelementen 11 zu liegen kommt. Um bei leichten, gut haftenden Sackwerkstoffen ein
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leichteres Ablösen des Sacks von den Sauggreifern zu ermöglichen, können die Sauggreifer mit einem kurzzeitigen Gegendruckimpuls beaufschlagt werden.
Mit Hilfe eines Getriebemotors 12, wird die aus den Zugmittelelementen 9, den Querstäben 10 und den Verbindungsovalen 11 bestehende, umlaufende Tragvorrichtung 8 über die angetriebene Umlenkrolle (Umlenktrommel) 13a, welche an den Seiten mit besonderen Bordscheiben 25, welche die synchrone Mitnahme der Zugmittelelemente 9 gewährleisten angetrieben und derart der Sack 3 in einen Keilspalt eingezogen.
Entsprechend Abbildung 4 wird dieser Keilspalt einerseits aus der umlaufenden ersten Tragvorrichtung 8 sowie einer ebenfalls über die Umlenkrolle 13a verlaufenden zweiten Tragvorrichtung 14 andererseits gebildet. Auf diese Weise wird der Sack 3 nunmehr gleichförmig zwischen den elastischen Tragelementen 11 der ersten Tragvorrichtung 8 und der zweiten Tragvorrichtung 14 aufgenommen und über die Umlenktrommel 13a umgelenkt. Aufgrund der offenen Flächenstruktur der Tragvorrichtung 8 und der Elastizität der Tragelemente 11 können ohne Umrüstmassnahmen Säcke unterschiedlicher Dicke aufgenommen und transportiert werden.
Der derart zwischen elastischen Tragelementen 11 der ersten Tragvorrichtung und der zweiten Tragvorrichtung 14 festgehaltene Sack wird über die Umlenktrommel 13a geführt und nunmehr mit der Sacköffnung voran zunächst entsprechend Abbildung 5 von der zweiten Tragvorrichtung 14 aufgenommen und in weiterer Folge auf eine dritte Tragvorrichtung 15 kontinuierlich übergeben.
Wie aus Abbildung 6 zu erkennen, läuft dabei die erste Tragvorrichtung 8 synchron mit der Umlenkrolle 13a und der zweiten Tragvorrichtung 14 weiter und gibt dadurch den Sack 3 letztlich vollständig frei. An der Übergabestelle zwischen der zweiten Tragvorrichtung 14 und der dritten Tragvorrichtung 15 bilden Einschnür- und Spannrollen 16a,b,c die Wendestation für die zweite Tragvorrichtung 14.
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Der um 180 gewendete Sack 3 liegt nun mit der Sacköffnung voran auf dem Fördergurt 18 der dritten Tragvorrichtung 15 auf. Die, unabhängig von der umlaufenden Tragvorrichtung 8 über einen eigenen Getriebemotor 17 angetriebene dritte Tragvorrichtung 15 positioniert nunmehr entsprechend Abbildung 7 den Sack 3 auf dem Auflagetisch 19. Die Ablaufsteuerung dieser Positionierbewegung erfolgt durch Prüfung der Sackposition mittels Sensor 20 wodurch eine exakte Zuführung des Sackes 3 in die Übergabeposition am Auflagetisch 19 durch Steuerung des Tragvorrichtung - Getriebemotors 17 möglich ist.
Auf den, entsprechend Abbildung 7 auf dem Auflagetisch 19 positionierten Sack 3, werden über eine Winkelhebel - Kinematik 21 Sauggreifer 22 abgesenkt. Durch Beaufschlagung der Sauggreifer 22 mit Unterdruck und anschliessendem Rückschwenken der Winkelhebeleinheit 21 wird nunmehr entsprechend Abbildung 8 der Sack 3 soweit geöffnet, dass eine Übernahme des Sacks 3 mittels geeigneter Schwenkgreifer 23 möglich ist. Die Öffnungsbewegung des Sackes 3 wird dabei durch die im vorderen Teil des Ablagetisches angeordneten starren Sauggreifer 24 unterstützt. Der geöffnete, vom Schwenkgreifer 23 übernommene Sack 3 kann nunmehr direkt auf einen Befüllstutzen in der Füllstation aufgeschoben werden.
Der besondere Vorteil der Verwendung eines getrennt angetriebenen Übernahmeförderers in Form einer dritten Tragvorrichtung 15 ergibt sich daraus, dass die notwendige Position zum Öffnen und Aufstecken des Sackes 3 unabhängig von den Reibungsverhältnissen zwischen Sackwerkstoff und Auflagetisch gesteuert angefahren werden kann. Dies erfolgt einerseits durch den separaten Antrieb der dritten Tragvorrichtung und andererseits durch den Einsatz entsprechender Sensorelemente 20, welche geeignet sind, die Sackposition am Auflagetisch 19 zu detektieren. Auf diese Weise ist es möglich Säcke unterschiedlichster Machart und Werkstoffqualität zuverlässig in die für das Öffnen erforderliche Position zu bringen und damit höhere Durchsatzleistungen der Sack - Befüllmaschine zu erreichen.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der gegenständlichen Erfindung beruht darauf, dass die umlaufende erste Tragvorrichtung nicht wie bei anderen Verfahren üblich um das Sackmagazin 1 herum geführt wird, sondern als unabhängige Einheit über dem Sackmagazin 1 angeordnet werden kann. Damit ist eine von der Magazinhöhe unabhängige Lösung realisierbar, die zudem einen deutlich geringeren Bauraum in Anspruch nimmt.
Des weiteren ergibt sich durch die. Tatsache, dass die Tragvorrichtung nicht mehr um das Sackmagazin herum geführt wird, der entscheidende Vorteil, dass damit Magazinlösungen realisierbar sind, welche durch Ausschwenken oder/ und Ausziehen des Magazins unterhalb der Vereinzelungsstation einen kontinuierlichen Anlagebetrieb ermöglichen. Dies deshalb, weil im Gegensatz zu bekannten Lösungen der gesamte Bauraum unterhalb der Vereinzelungsstation auf allen vier Seiten offen ist, und somit eine Zufuhr bzw. Abfuhr der Magazine über diese offenen Seiten erfolgen kann.