Die Erfindung betrifft eine Abfüllvorrichtung für Vertikal Schlauchbeutelmaschine, mit einem vertikalen Füllrohr, das von oben in ein gestellfestes Formrohr hineinragt, welches zur Formung eines Schlauches aus schweiss- oder klebefähigem, folienförmigen Verpackungsmaterial dient, von welchem Schlauch sukzessive Beutel gebildet werden, die jeweils nach Bildung einer in Querrichtung verlaufenden Schweiss- oder Klebenaht mit im Füllrohr abwärts fliessendem Füllgut gefüllt und dann durch eine folgende Quernaht geschlossen werden.
Bei bekannten Abfülivorrichtungen dieser Art ist oberhalb eines ebenfalls gestellfesten Füllrohres eine Dosiervorrichtung vorgesehen, welche die Menge desjeweils in einem Beutel zu verpackenden Füllgutes abmisst, wobei dieses Füllgut in der Regel kömig oder pulverförmig ist, aber auch flüssig sein kann. Die Fülldosis fällt dann aus einer ziemlich grossen Höhe in das untere, durch die Quernaht abgeschlossene Ende des Schlauches, welches dadurch beschädigt werden kann.
Die Erfindung gestattet diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, dass zwischen dem unteren Ende des Füllrohres das beweglich gelagert ist, und dem unteren Ende des Formrohres ein Verschluss angebracht ist, der eine Muffe aufweist, die aus einer Öffnungslage, in welcher sie mindestens angenähert zylindrisch ist, durch gegenseitige Verdrehung ihrer Enden allmählich in eine Schliesslage deformierbar ist, wobei sie unter Verkürzung ihrer Länge die Form von zwei Trichtern annimmt, die sich aus entgegengesetzten Richtungen nach innen verjüngen und an ihrem kleinsten Querschnitt miteinander kommunizieren bis dieser Querschnitt bei Erreichung der Schliesslage zu Null wird;
und dass das Füllrohr oberhalb des Formrohres mit einem Organ versehen ist, durch dessen Betätigung es in bezug auf das Formrohr verdreht werden kann, um den Verschluss in die Schliesslage zu bringen, wobei es sich entsprechend der Verkürzung der Muffenlänge nach unten verschiebt. Wie noch näher erläutert werden wird, kann dadurch die Fallhöhe der Fülldosis auf einen ganz geringen Betrag reduziert wenden. Vorzugsweise besteht die Muffe aus mindestens einer Lage einander berührender Schnurabschnitte, die über ringförmige Teile am unteren Ende des Füllrohres bzw. am unteren Ende des Formrohres angreifen.
Die Abschnitte können zu einer einzigen z.B. runden Schnur gehören, die durch in den ringförmigen Teilen vorgesehene Löcher hindurch geführt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es ist:
Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch eine Abfüllvorrichtung:
Fig. 2 und Fig. 3 derselbe Schnitt wie in Fig. 1, aber je in einer anderen Phase des Arbeitszyklus;
Fig. 4 ein Schnitt gemäss Linien IV-IV von Fig. 1;
Fig. 5 ein Vertikalschnitt durch eine erste Variante des Verschlusses;
Fig. 6 ein Teilschnitt gemäss Linien VI-VI von Fig. 5:
Fig. 7 eine Teildraufsicht gemäss Pfeil VII von Fig. 5;
Fig. 8 ein Vertikalschnitt durch eine zweite Variante des Verschlusses; und
Fig. 9 ein Teilschnitt gemäss Linie IX-IX von Fig. 8.
Die dargestellte Abfüllvonichtung umfasst eine gestellfeste Dosiervorrichtung 1 üblicher Art, an die ein vertikales Ausgangsrohr 2 angeschlossen ist, das mit wenig Spiel in ein Füllrohr 3 hineinragt, das in einem Lager 4 verschiebbar und drehbar gelagert ist. Das Lager 4 ist am oberen Ende eines gestellfesten Formrohres 5 befestigt. Das Formrohr 5 dient in bekannter Weise dazu, aus einer flach zugeführten Bahn aus folienförmigem, schweissbarem Verpackungsmaterial einen Verpackungsschlauch 6 zu bilden. Die hierfür notwendigen, bei Vertikal-Schlauchbeutelmaschinen wohlbekannten Organe, insbesondere eine Formschulter, welche die Bahn allmählich zylindrisch formt und auf das Formrohr 5 führt, und Schweissorgane, welche hierauf die Längsränder der Bahn miteinander verschweissen, sind in der Zeichnung weggelassen worden.
In einem kleinen Abstand unter dem Formrohr 5 sind zwei gegenläufig quer zum Schlauch 6 bewegliche Schweissbacken 7 vorgesehen, die in der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsphase soeben in demselben eine Quernaht 8 erzeugt haben. Eine Dosis des Füllgutes 9 ist in einem unter der Quernaht 8 vorhandenen, bereits abgefüllten Beutel 10 enthalten.
Zwischen dem Füllrohr 3 und dem Formrohr 5 ist ein Verschluss 11 vorgesehen, der aus einem am unteren Ende des Füllrohres 3 angebrachten, ringförmigem Aussenflansch 12, einem am unteren Ende des Formrohres 5 angebrachten, ringförmigem Innenflansch 13 und einer diese Flanschen 12 und 13 miteinander verbindenden deformierbaren Muffe 14 besteht, die bei gegenseitiger Verdrehung der Flanschen 12 und 13 die Form zweier nach innen konvergierender Trichter (siehe Fig. 2) annimmt, die an ihren engsten Stellen miteinander in Verbindung sind, wobei der lichte Querschnitt an dieser engsten Stelle bei Erreichung eines gewissen Verdrehungswinkels, des Verschlusswinkels, zu Null wird.
Die Muffe 14 wird im vorliegenden Fall von einer Schnur 15 gebildet, die durch axial gerichtete Löcher 16, bzw. 17 hindurch geführt ist, welche in den beiden Flanschen 12, bzw. 13, vorgesehen sind. Die Löcher 16 bzw. 17 liegen sehr eng nebeneinander und die Schnur 15 ist jeweils an einer oberen, bzw. unteren Umkehrstelle 18, bzw. 19 durch ein Paar dieser Löcher 16, bzw. 17 hindurchgeführt, so dass die einzelnen, zwischen den Flanschen 12 und 13 befindlichen Abschnitte 20 der in Längs- und Querrichtung etwas elastischen runden Schnur 15 einander berühren. In der in Fig. 1 und 3 gezeigten Öffnungslage des Verschlusses 11 sind die Schnurabschnitte 20 vertikal und hat die Muffe 14 die Form eines Kreiszylindermantels.
Bei der Deformierung der Muffe 14 bleiben die Schnurabschnitte 20 gerade, so dass die Muffe 14 die Form einer Regelfläche und zwar einer symmetrischen Rotationshyperboloides annimmt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, welche die Verschlusslage des Verschlusses 11 zeigt.
Am oberen Ende des Füllrohres 3 ist ein Flansch 21 vorgesehen, an dem ein Betätigungsglied 22 angreift, das der Einfachheit halber als ein von Hand betätigbarerHebel dargestellt ist. Zwischen dem Flansch 21 und dem Lager 4 ist eine Druckfeder 23 vorgesehen, und es ist ersichtlich, dass dieselbe bestrebt ist, das Füllrohr 3 nach oben zu bewegen, bis die Abschnitte 20 der Schnur 15 vertikal sind, d.h. der Verschluss 11 offen ist.
Unter der Annahme, dass die Dosiervorrichtung 1 eine mit einer Waage ausgerüstete Vorrichtung ist, die jeweils eine abgewogene Menge des Füllgutes plötzlich aus einem Kippbehälter in das Ausgangsrohr 2 fallen lässt, arbeitet die dargestellte Abfüllvorrichtung wie folgt:
Nachdem der Beutel 10 gefüllt worden ist, wird er gemäss Fig. 1 bei leerem Füllrohr 3 durch Bildung der Quemaht 8 mittels der Schweissbacken 7 oben abgeschlossen, wobei zugleich auch das untere Ende des Schlauches 6 geschlossen wird.
Dann wird mittels des Betätigungsgliedes 22 der Verschluss 11 geschlossen, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wobei sich das Füllrohr 3 entsprechend der Verkürzung der Muffe 14 gegen die Kraft der Feder 23 nach unten verschiebt. Wenn nun die Dosiervorrichtung 1 die Fülldosis auskippt, fällt dieselbe auf den geschlossenen Verschluss 11 und nicht in das durch die Quernaht 8 geschlossene Ende des Schlauches 6. Hierauf wird das Betätigungsglied 22 losgelassen, so dass die Feder 23 den Verschluss 11 öffnet. Die Fülldosis fällt jetzt nur noch um die sehr kleine Höhe h, z.B. um wenige cm, statt wie bisher um die Höhe H, die wegen der erforderlichen Länge des Formrohres 5 recht gross ist.
Nach Öffnen der Schweissbacken 7 rutscht dann das Füllgut ins Füllrohr 3 gemäss der Zunahme der Länge des Schlauches 6 nach unten bis das Füllrohr 3 leer ist, und durch Einwärtsbewegung der Schweissbacken 7 die Lage nach Fig. 1 wieder hergestellt wird. Selbstverständlich ist auch eine Schneidvorrichtung bekannter Art vorhanden, um die Quernaht 8 in ihrer Mitte zu zerschneiden unten gefüllten Beutel 10 vom Schlauch 6 in ihrer Mitte zu zerschneiden und den gefüllten Beutel 10 vom Schlauch 6 abzutrennen.
In der Praxis wird mit Vorteil die Schliessung des Verschlusses 11 eingeleitet, sobald das Füllrohr 3 sich entleert hat.
Die von der Dosiervorrichtung 1 inzwischen abgemessene Füllgutmenge kann dann unverzüglich dem unten abgeschlossenen Füllrohr 3 zugeführt werden, wo sie für die folgende Abfüllung in Bereitschaft steht. Auf diese Weise lässt sich der für den eigentlichen Dosiervorgang zur Verfügung stehende Zeitanteil optimal bemessen. Dies ist besonders dann wichtig, wenn eine hohe Abfülleistung erzielt werden muss.
Der Verschluss 11 hat den Vorteil, dass er auf sehr einfache Weise von einem oberhalb des oberen Endes des Formrohres 5 befindlichen Organ 22 aus betätigt werden kann; es ist nämlich zu beachten, dass das Formrohr 5 vom Schlauch 6 umgeben ist, der die Betätigung eines an seinem unteren Ende angebrachten Klappen- oder Schieberverschlusses üblicher Art verhindern würde. Ein weiterer Vorzug des Verschlusses 11 ist sein grosser Öffnungsquerschnitt, seine Unempfindlichkeit gegen Schmutz, seine störungsfreie Arbeitsweise, seine Luftdurchlässigkeit, und seine einfache, sehr wirtschaftliche Herstellbarkeit. Ausserdem wird beim Einbringen des Füllgutes in den Schlauch 6 die sonst übliche Staubentwicklung vermieden.
Es ist klar, dass in der Praxis das Betätigungsglied 22 mit der Tätigkeit der Vertikal-Schlauchbeutelmaschine synchronisiert wird, an der die Abfüllvorrichtung vorgesehen wird, und dass letztere auch mit Dosiervorrichtungen anderer Art versehen sein kann, eventl. unter entsprechender Änderung des beschriebenen Arbeitszyklus. Wenn keine grosse Genauigkeit in bezug auf die jeweils abzufüllende Menge des Füllgutes gefordert wird, kann man auch von einer dem Verschluss vorgeschalteten Dosiervorrichtung absehen und den Strom eines dem Füllrohr praktisch kontinuierlich zugeführten Füllgutes nur kurzzeitig durch Schliessen des Verschlusses 11 unterbrechen, bis die Quernaht 8 gebildet ist und dann dem in diesem Falle zur Dosierung dienenden Verschluss 11 wieder öffnen.
Ein derartiges < (Abschneiden des fliessenden Füllgutes wird nicht durch eine Tendenz zur Vakuumbildung unterhalb des Verschlusses behindert, weil Luft zwischen den Schnurabschnitten 20 hindurchtreten kann.
In Fig. 5 - 7 ist eine mit 1 la bezeichnete Variante des Verschlusses gezeigt, bei welcher die wiederum in Doppeltrichterform deformierbare Muffe 14a aus zwei einander berührenden Lagen von Schnurabschnitten 20a besteht, wobei die beiden Flanschringe 12a und 13a je zwei Kränze von wiederum axial gerichteten Löchern 16a, 17a aufweisen und die Umkehrstellen z.B. I 8a in Fig. 7, in den beiden Lagen gegeneinander versetzt sind. Ein solcher Verschluss ist besonders für feinpulvriges Füllgut geeignet.
'Beim Verschluss 1 lb nach Fig. 8 und 9 sind die Ringe 12b und 13b mit je zwei Kränzen von radialen Löchern 16b und 17b verstehen, von denen nur einige gezeichnet sind. Es ist eine einzige Lage von aneinanderliegenden Schnurabschnitten 20b vorgesehen, welche die deformierbare Muffe 14b bilden.
Anstelle der Druckfeder 23 könnte auch eine Zugfeder vorgesehen sein, um das Füllrohr 3 nach oben zu ziehen und dadurch den Verschluss zu öffnen, wenn das Betätigungsorgan 22 nicht festgehalten ist. Man könnte aber auch eine wendelförmige Führung vorsehen, um das Füllrohr 3 abwärts und aufwärts schrauben zu können, unter Verzicht auf eine Feder; doch ist dies weniger vorteilhaft. Es ist ersichtlich, dass die Muffe 14 in der Öffnungslage nicht unbedingt genau zylindrisch sein muss, insbesondere wenn man Schnurabschnitte von in Höhenrichtung leicht variablem Querschnitt benützt, was aber unnötig kompliziert ist.