Vorrichtung zum Füllen von Beuteln
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Füllen von Beuteln mit geringer Eigensteifigkeit, z. B. aus Polyäthylen und ähnlichen Kunststoffen.
Polyäthylenbeutel, die auf den bekannten Vorrichtungen mit Mehl, Salz oder sonstigen pulverförmigen oder körnigen Stoffen gefüllt werden, werfen beim Einfüllen des Inhalts infolge ihrer geringen Eigensteifigkeit Falten, so dass nicht nur das Füllvolumen der Beutel verringert sondern auch ihre äussere Form und damit ihr Aussehen unansehnlich wird.
Dieser Nachteil tritt auch ein, wenn die Beutelpackungen nach dem Füllen auf Tischen oder Schienen zum Verdichten des Materials gerüttelt werden. Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, die gefüllten Beutel mittels Zangen an ihrem oberen Rand zu fassen und über diese Zangen eine Rüttelbewegung auf die Beutelpackungen zu übertragen. Diese Einrichtungen benötigen jedoch verhältnismässig lange Behandlungszeiten und begrenzen somit eine Leistungssteigerung bei derartigen Füllmaschinen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, die genannten Nachteile zu beheben und eine Vorrichtung zu schaffen, die auch bei Beuteln mit geringer Eigensteifigkeit nicht nur eine rasche und dichte Füllung ermöglicht sondern auch glatte und vollinhaltlich ausgenutzte Beutelpackungen herstellt.
Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, bei einer Vorrichtung zum Füllen von Beuteln, insbesondere aus weichen Packstoffen, z. B. Polyäthylen und ähnlichen Kunststoffen, bei welcher Abmessorgane für das Füllgut in umlaufende Abschüttrichter münden, erfindungsgemäss unter jedem Abschüttrichter anhebund absenkbare Füllstutzen anzuordnen, an denen jeweils wenigstens zwei an gegenüberliegende Aussenwände der Füllstutzen anpressbare Klemmbacken schwenkbar gehalten sind, sowie für die Bewegung der Füllstutzen sowie der Klemmbacken eine Steuerung vorzusehen, so dass während eines gewissen Umlaufweges der Abfülleinrichtung jeder Füllstutzen mehrere Hübe ausführt und die zugeordneten Klemmbacken im oberen Hubtotpunkt öffnen und etwa im unteren Hubtotpunkt wieder schliessen, wobei die im Bereich der Füllstutzen zugeführten Beutel erfasst,
zum Füllen angehoben und nach dem Füllen mehrmals von der Förderunterlage angehoben und im freien Fall wieder auf diese Unterlage fallengelassen werden.
Mit dieser neuartigen Massnahme ist es möglich, bei hoher Leistung auch sehr lockeres Schüttgut in Beutel auch aus sehr weichen Packstoffen zu füllen, so dass die gefüllten Beutel stets eine feste, faltenfreie Form erhalten.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand schematischer Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im Aufriss, teilweise geschnitten;
Fig. 2 ist ein Grundriss der Vorrichtung gemäss Fig. 1 ebenfalls teilweise geschnitten;
Fig. 3 zeigt ein Abwicklungsschema der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2.
Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Füllvorrichtung als Rundläufertyp, die eine intermittierend umlaufende Fördervorrichtung, z. B. eine mit oben und unten sowie stirnseitig offenen Mitnehmerbechern 2 versehene Trommel 1 aufweist. Senkrecht oberhalb der Mitnehmerbecher 2 sind Füllstutzen 3 vorgesehen, welche in je einem Rahmen 4 angeordnet sind. Diese Rahmen 4 sind an senkrecht verschiebbar in der Trommel 1 gelagerten hohlen Hubstangen 5 befestigt.
In den Rahmen 4 sind je ein Paar Klemmbacken 6, 7 derart angebracht, dass deren Klemmflächen nor malerweise unter der Wirkung von Drehfedern 8 gegen das untere Ende der Breitseiten der Füllstutzen 3 angepresst gehalten werden. Die Klemmbacken 6, 7 werden von in den Rahmen 4 drehbar gelagerten Wellen 9, 10 gehalten, welche über Wälzhebel 11, 12 miteinander in Verbindung stehen. Zur Übertragung der Steuerbewegung auf die Klemmbacken 6, 7 liegt jeder Wälzhebel 12 mit seinem freien Arm auf einem zugehörigen Stössel 13 auf, der in der Bohrung der jeweils zugeordneten Hubstange 5 verschiebbar gelagert ist.
Zum Füllen werden die Beutel B in üblicher Weise jeweils mittels zweier Saugleisten 15, 16 geöffnet und auf Station 1 (Fig. 2) in einen der Mitnehmerbecher 2 verbracht, wobei der zugeordnete Füllstutzen 3 sich zunächst in seiner oberen Lage befindet (Fig. 1). Aus dieser Stellung wird dann der Füllstutzen 3 mittels des Rahmens 4 und der nachstehenden Steuerung nach unten bewegt, so dass er in die Beutelöffnung eintaucht. Im unteren Totpunkt dieser Füllstutzenbewegung werden die Klemmbacken 6, 7 wie nachstehend erläutert an den Füllstutzen 3 angeschwenkt und klemmen dabei die Mündung des Beutels B am zugeordneten Füllstutzen 3 fest.
Diese Absenkbewegung des Rahmes 4 mit Füllstutzen 3 und Klemmbacken 6, 7 auf Station I wird durch eine auf einer Steuerwelle 20 angeordnete Kurvenscheibe 21 gesteuert (Fig. 1). Über einen Winkelhebel 22 und eine Lasche 23 bewegt diese Kurvenscheibe 21 eine in einem senkrechten Lager 24 verschiebbar gehaltene Stange 25, die eine Gabel 26 trägt, welche eine Rolle 27 der Hubstange 5 der sich gerade auf Station I befindenden Fülleinheit umgreift.
Das Verschwenken der Klemmbacken 6, 7 steuert eine ebenfalls auf der Steuerwelle 20 angeordnete Kurvenscheibe 30, welche über einen Winkelhebel 31 und eine Koppel 32 einen an der Stange 25 beweglich gehaltenen Schieber 33 bewegt. Auf diesem beweglichen Schieber 33 liegt mittels einer Rolle 34 der Stössel 13 der gerade auf Station I befindlichen Fülleinheit auf. Während des Absenkens des Rahmens 4 nimmt der Schieber 33 eine solche Stellung ein, dass die Klemmbacken 6, 7 vom Füllstutzen 3 weggeschwenkt sind. Wenn der durch die Kurvenscheibe 21 gesteuerte Rahmen 4 im unteren Totpunkt angelangt ist, wird der Schieber 33 noch um ein bestimmtes Stück weiter nach unten bewegt, so dass sich die unter Federdruck stehenden Klemmbacken 6, 7 zum Festklemmen der Beutelmündung an den Füllstutzen 3 anlegen.
Beim Weiterfördern des mit angeklemmtem Beutel B versehenen Füllstutzens 3 nach Station II und III (Fig. 2) wird letzterer von einem ortsfesten Kurvenstück 39 (Fig. 2 und 3) wieder in seine obere Totlage verbracht, wo er an einem mitumlaufenden Trichter 36 zur unmittelbaren Anlage kommt. Bevor der Beutel B auf Station III mittels einer in Fig. 3 schematisch angedeuteten Abmessvorrichtung 37 bekannter Art eine Füllung erhält, wird er auf Station II mittels eines Druckluftstroms vollends geöffnet. Zu diesem Zweck ist auf Station II eine Blasluftdüse 38 ortsfest angeordnet, welche Luft durch den Füllstutzen 3 hindurch in den Beutel B einbläst. Das Verdichten des in die Beutel B eingefüllten Inhalts erfolgt dann auf den Stationen IV bis VI während der Förderung der Beutel von einer Station zur anderen.
Hierbei werden die gefüllten Beutel wiederholt frei auf eine ortsfeste Bodenschiene 40 fallen gelassen und mittels der Füllstutzen 3 und Klemmbacken 6, 7 wieder hochgehoben.
Zu diesem Zweck führen die Füllstutzen 3 mit zugehörigen Klemmbacken 6, 7 eine zeitlich so bemessene auf- und abgehende Bewegung durch, dass das Absenken etwa % und das Anheben etwa 2/3 eines Taktes umfasst. Diese Bewegung wird von einem Kurbelschleifengetriebe erzeugt, das aus einer auf einer Steuerwelle 41 angeordneten Kurbel 42, einer Kulisse 43, einer Koppel 44 und einer Schwinge 45 besteht (Fig. 1). Die Schwinge 45 bildet zusammen mit einem Hebel 46 und einer Stange 47 eine Parallelogrammführung, wobei an der Stange 47 eine bogenförmige Schiene 48 befestigt ist, deren Nut die Rollen 27 der Hubstangen 5 erfassen.
Die Steuerung der Klemmbacken 6, 7 sowohl zum Freigeben der Beutel B im oberen Totpunkt wie auch zum Festklemmen derselben im unteren Totpunkt wird von einer Kurvenscheibe 50 abgeleitet, die auf der Steuerwelle 41 sitzt. Diese Kurvenscheibe 50 wirkt über einen Hebel 51 auf einen Wälzhebel 52, auf dessen bogenförmiger Steuerfläche eine Rolle 53 abläuft, die an einem an der Schwinge 45 schwenkbar gelagerten dreieckförmigen Schlepphebel 54 angeordnet ist. Dieser Schlepphebel 54 trägt eine weitere Rolle 55, die einen ebenfalls im Drehpunkt der Schwinge 45 gelagerten Schwingarm 56 von unten her abstützt. Der Schwingarm 56 bildet zusammen mit einem Schwingarm 57 und einer Verbindungsstange 58 eine weitere Parallelführung, an deren Verbindungsstange 58 eine bogenförmige die Rollen 34 des Stössels 13 abstützende Schiene 59 befestigt ist.
Beim Verschwenken der Hebel 51 und 52 durch die Kurvenscheibe 50 erhält die Parallelogrammführung 56, 57, 58 eine der Schwingbewegung des Schwingarmes 45 überlagerte Bewegung, die ein öffnen bzw. Schliessen der Klemmbacken 6, 7 bewirkt; die Kurvenscheibe 50 dient demnach lediglich zur Erzeugung einer das Öffnen und Schliessen der Klemmbacken 6, 7 bewirkenden Differenzbewegung zwischen Hubstange 5 und Stössel 13. Da diese Bewegung verhältnismässig klein ist, ergibt sich eine steuertechnisch günstige Kurvenform.
Nach dem geschilderten Verdichten des Beutelinhalts werden die Beutel B auf Station VII in den Auslauf 60 der Vorrichtung bzw. in eine Beutelschliessvorrichtung überführt. Hierführ sind die Rückwände 61 der Mitnehmerbecher 2 an Schiebern 62 befestigt, welche radial zur Trommel 1 in Führungen 63 verschiebbar gelagert sind. Die Schieber 62 tragen Rollen 64, welche auf den Stationen I bis VII in einer segmentförmigen Kreisringnut 72 einer ortsfesten Scheibe 65 geführt werden. Auf Station VII werden die Schieber 62 dann zum Ausschieben der Beutel mittels einer radial hin- und herbewegbaren Leiste 66 nach aussen geführt, wobei die Beutel in den Auslauf 60 gelangen. Die Rückführung der Schieber 62 erfolgt während der nächsten Umlaufschritte der Trommel 1 mittels einer feststehenden Kurvenschiene 67.
Zum Freigeben der Beutel auf Station VII werden die Zangen 6, 7 mittels einer feststehenden Schiene 70 von den Füllstutzen 3 weggeschwenkt, während die Füllstutzen 3 mittels einer feststehenden Schiene 71 in ihrer oberen Stellung gehalten werden.
Zur Erläuterung des Verständnisses der Steuervorgänge kann auch die Fig. 3 herangezogen werden.
Das Füllen der Beutel B braucht keinesfalls unbedingt in einem Arbeitsgang zu erfolgen. Beispielsweise bei besonders lockeren Füllgütern, bei denen das zunächst eingenommene Füllvolumen grösser ist als das Fassungsvermögen des Beutels, kann auch zunächst nur ein Teil der Füllung in den Beutel eingefüllt, dann der Beutel ein- oder mehrmals aufgestossen und hierauf der Rest der Füllmenge eingefüllt werden, so dass sich abschliessend nochmals eine Rüttlung anschliesst.
Device for filling bags
The invention relates to a device for filling bags with low inherent rigidity, e.g. B. made of polyethylene and similar plastics.
Polyethylene bags, which are filled with flour, salt or other powdery or granular substances on the known devices, fold when the contents are filled due to their low inherent rigidity, so that not only the filling volume of the bags is reduced but also their external shape and thus their appearance are unsightly becomes.
This disadvantage also occurs when the bag packs are vibrated on tables or rails after filling to compact the material. It has therefore already been proposed to grasp the filled bags by means of tongs at their upper edge and to transmit a shaking movement to the bag packs via these tongs. However, these devices require relatively long treatment times and thus limit an increase in performance in such filling machines.
The aim of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned and to create a device which not only enables fast and tight filling, even with bags with low inherent rigidity, but also produces smooth and fully utilized bag packs.
For this purpose, it is proposed that in a device for filling bags, especially made of soft packaging materials, such. B. polyethylene and similar plastics, in which measuring elements for the filling material open into circumferential discharge funnels, according to the invention to be arranged under each discharge funnel liftable and lowerable filler necks, on each of which at least two clamping jaws that can be pressed against opposite outer walls of the filler neck are pivotably held, as well as for the movement of the filler neck as well to provide a control for the clamping jaws so that each filling spout executes several strokes during a certain circulation path of the filling device and the associated clamping jaws open in the upper dead center of the stroke and close again approximately in the lower dead center of the stroke, whereby the bags supplied in the area of the filling spouts are detected,
raised for filling and, after filling, raised several times from the conveyor base and allowed to fall back onto this base in free fall.
With this innovative measure, it is possible to fill very loose bulk goods into bags made of very soft packaging materials at high output, so that the filled bags always have a firm, wrinkle-free shape.
Further advantageous features emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment on the basis of schematic drawings.
Fig. 1 shows the device in elevation, partly in section;
FIG. 2 is a plan view of the device according to FIG. 1, also partially in section;
FIG. 3 shows a development diagram of the device according to FIGS. 1 and 2.
The embodiment relates to a filling device as a rotary type, which has an intermittently rotating conveyor device, for. B. has a drum 1 provided with top and bottom and frontally open driver cups 2. Filling nozzles 3, which are each arranged in a frame 4, are provided vertically above the driver cups 2. These frames 4 are attached to hollow lifting rods 5 which are mounted vertically displaceably in the drum 1.
In the frame 4, a pair of clamping jaws 6, 7 are attached in such a way that their clamping surfaces are normally held pressed against the lower end of the broad sides of the filler neck 3 under the action of torsion springs 8. The clamping jaws 6, 7 are held by shafts 9, 10 which are rotatably mounted in the frame 4 and which are connected to one another via roller levers 11, 12. In order to transmit the control movement to the clamping jaws 6, 7, each rolling lever 12 rests with its free arm on an associated plunger 13 which is slidably mounted in the bore of the respectively assigned lifting rod 5.
For filling, the bags B are each opened in the usual manner by means of two suction strips 15, 16 and brought to station 1 (FIG. 2) in one of the driver cups 2, the associated filler neck 3 initially being in its upper position (FIG. 1) . From this position the filler neck 3 is then moved downwards by means of the frame 4 and the following control, so that it dips into the bag opening. At the bottom dead center of this filling nozzle movement, the clamping jaws 6, 7 are pivoted onto the filling nozzle 3, as explained below, and in the process clamp the mouth of the bag B to the associated filling nozzle 3.
This lowering movement of the frame 4 with filling nozzle 3 and clamping jaws 6, 7 on station I is controlled by a cam 21 arranged on a control shaft 20 (FIG. 1). Via an angle lever 22 and a tab 23, this cam 21 moves a rod 25, which is held displaceably in a vertical bearing 24 and carries a fork 26 which engages around a roller 27 of the lifting rod 5 of the filling unit currently at station I.
The pivoting of the clamping jaws 6, 7 controls a cam disk 30 which is also arranged on the control shaft 20 and which moves a slider 33 movably held on the rod 25 via an angle lever 31 and a coupling 32. The plunger 13 of the filling unit currently in station I rests on this movable slide 33 by means of a roller 34. During the lowering of the frame 4, the slide 33 assumes such a position that the clamping jaws 6, 7 are pivoted away from the filler neck 3. When the frame 4 controlled by the cam 21 has reached bottom dead center, the slide 33 is moved a certain distance further down so that the spring-loaded clamping jaws 6, 7 rest against the filler neck 3 to clamp the bag mouth.
When the filler neck 3 with clamped-on bag B is conveyed further to station II and III (Fig. 2), the latter is brought back to its upper dead position by a stationary curved piece 39 (Fig. 2 and 3), where it is placed on a rotating funnel 36 to the immediate Plant is coming. Before the bag B at station III receives a filling by means of a known type of measuring device 37 indicated schematically in FIG. 3, it is completely opened at station II by means of a compressed air flow. For this purpose, a blown air nozzle 38 is fixedly arranged at station II, which blows air through the filler neck 3 into the bag B. The contents filled into the bags B are then compacted on stations IV to VI while the bags are being conveyed from one station to the other.
In this case, the filled bags are repeatedly dropped freely onto a stationary bottom rail 40 and lifted up again by means of the filling nozzle 3 and clamping jaws 6, 7.
For this purpose, the filler neck 3 with the associated clamping jaws 6, 7 perform an up and down movement that is timed so that the lowering comprises about% and the lifting about 2/3 of a cycle. This movement is generated by a slider crank gear, which consists of a crank 42 arranged on a control shaft 41, a link 43, a coupling 44 and a rocker 45 (FIG. 1). The rocker 45, together with a lever 46 and a rod 47, forms a parallelogram guide, an arcuate rail 48 being fastened to the rod 47, the groove of which is held by the rollers 27 of the lifting rods 5.
The control of the clamping jaws 6, 7 both for releasing the bags B at top dead center and for clamping the same at bottom dead center is derived from a cam disk 50 which is seated on the control shaft 41. This cam disk 50 acts via a lever 51 on a roller lever 52, on the arcuate control surface of which a roller 53 runs which is arranged on a triangular rocker arm 54 pivotably mounted on the rocker 45. This rocker arm 54 carries a further roller 55, which supports a swing arm 56, which is also mounted at the pivot point of the swing arm 45, from below. The swing arm 56, together with a swing arm 57 and a connecting rod 58, forms a further parallel guide, on the connecting rod 58 of which an arcuate rail 59 supporting the rollers 34 of the ram 13 is attached.
When the levers 51 and 52 are pivoted by the cam disk 50, the parallelogram guide 56, 57, 58 receives a movement superimposed on the oscillating movement of the oscillating arm 45, which causes the clamping jaws 6, 7 to open or close; the cam 50 therefore only serves to generate a differential movement between the lifting rod 5 and the plunger 13 which causes the opening and closing of the clamping jaws 6, 7. Since this movement is relatively small, the result is a curve that is favorable in terms of control.
After the described compression of the bag contents, the bags B are transferred to station VII into the outlet 60 of the device or into a bag closing device. Here, the rear walls 61 of the driver cups 2 are attached to slides 62 which are mounted in guides 63 such that they can be moved radially to the drum 1. The slides 62 carry rollers 64 which are guided on the stations I to VII in a segment-shaped circular groove 72 of a stationary disk 65. At station VII, the slides 62 are then guided to the outside by means of a bar 66 which can be moved radially back and forth in order to push the bags out, the bags reaching the outlet 60. The return of the slide 62 takes place during the next steps of revolution of the drum 1 by means of a fixed curved rail 67.
To release the bags at station VII, the tongs 6, 7 are pivoted away from the filling spouts 3 by means of a fixed rail 70, while the filling spouts 3 are held in their upper position by means of a fixed rail 71.
3 can also be used to explain the understanding of the control processes.
Bag B does not necessarily have to be filled in one operation. For example, in the case of particularly loose filling goods, in which the filling volume initially taken up is greater than the capacity of the bag, only part of the filling can initially be poured into the bag, then the bag can be opened one or more times and then the rest of the filling volume can be poured in. so that it is then followed by another vibration.