CH693332A5 - Vorrichtung zum Dosieren undAbgeben einer Füllgutmenge in einen getaktet gefördertenVerpackungsbehälter. - Google Patents

Description

  


 Stand der Technik 
 



  Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben einer Füllgutmenge in einen getaktet geförderten Verpackungsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der EP 0 630 809 B1 bekannt geworden ist. Die bekannte Vorrichtung hat einen Füllstutzen, der zum Abgeben des Füllgutes in einen zwischen Mitnehmern geförderten Verpackungsbehälter eintaucht. Da der Füllstutzen lediglich vertikal, nicht jedoch horizontal beweglich ist, kann das Abgeben des Füllgutes in den Verpackungsbehälter nur während einer Stillstandsphase des Verpackungsbehälters bzw. der ihn fördernden Fördereinrichtung erfolgen. Moderne Verpackungsanlagen, beispielsweise zum Abfüllen von gemahlenem Kaffee, haben eine Leistung von circa 150 Packungen pro Minute.

   Eine derart hohe Leistung lässt sich bei den bekannten Vorrichtungen nur über eine Erhöhung der Anzahl der Dosierer oder über ein stufenweises Befüllen jeweils einer Teilmenge an mehreren Dosierern erreichen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemässe Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben einer Füllgutmenge in einen getaktet geförderten Verpackungsbehälter derart weiterzubilden, dass diese bei einer unveränderten Anzahl an Dosiereinrichtungen eine höhere Leistung aufweist. 


 Vorteile der Erfindung 
 



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben einer Füllgutmenge in einen getaktet geförderten Verpackungsbehälter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Dosier- und Abgebevorgang des Füllgutes nicht nur auf die Stillstandszeit des Verpackungsbehälters bzw. der Fördereinrichtung erfolgt, sondern dass auch Fördertakte des Verpackungsbehälters zwischen zwei Stillstandspositionen ausgenutzt werden. Dadurch lässt sich bei einer unveränderten Anzahl an Dosiereinrichtungen eine höhere Leistung der Vorrichtung erreichen. 



  Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben einer Füllgutmenge in einem getaktet geförderten Verpackungsbehälter ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung. 



  Vorteilhaft ist es, lediglich die als Kammer ausgebildete Durchgangskammer horizontal beweglich auszubilden, und diese über ein als flexibles Verbindungselement ausgebildetes Schlauchstück mit dem Schneckendosierer der Dosiereinrichtung zu verbinden. Durch die relativ geringe Masse der Durchgangskammer im Verhältnis zur gesamten Dosiereinrichtung ist in diesem Fall nur ein relativ geringer Antriebsaufwand dafür erforderlich. 


 Zeichnung 
 



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 eine Vorrichtung zum Dosieren und Abgeben einer Füllgutmenge in einen getaktet geförderten Verpackungsbehälter in einer Seitenansicht, 
   Fig. 2 bis 4 die Vorrichtung nach Fig. 1 während verschiedener Arbeitsschritte und Vorderansichten, 
   Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Durchgangskammer, 
   Fig. 6 ein Ablaufdiagramm bezüglich der Arbeitsweise der Vorrichtung und die 
   Fig. 7 bis 9 die Durchgangskammer nach Fig. 5 während verschiedener Arbeitsschritte. 
 


 Beschreibung des Ausführungsbeispiels 
 



  Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 10 dient zum Dosieren und Abgeben eines Füllgutes, beispielsweise Kaffee, in Verpackungsbeutel 1. Die im Kopfbereich unverschlossenen, als Verpackungsbehälter ausgebildeten Verpackungsbeutel 1, die zuvor beispielsweise auf einer nicht dargestellten Dornradmaschine hergestellt werden, sind zwischen als Mitnehmer ausgebildeten Trennwänden 12, 13 einer taktweise arbeitenden als Fördereinrichtung ausgebildeten Förderbecherkette 15 eingesetzt. Die Förderbecherkette 15 fördert die Verpackungsbeutel 1 nacheinander unter drei Dosiereinrichtungen 16, von denen in den Figuren lediglich eine Dosiereinrichtung 16 dargestellt ist.

   Die beiden anderen nicht dargestellten Dosiereinrichtungen 16 sind auf dem wei teren Förderweg der Verpackungsbeutel 1 angeordnet, sodass eine Dosiereinrichtung 16 jeweils jedem dritten Verpackungsbeutel 1 in der Förderbecherkette 15 zugeordnet ist und diesen vollständig, gegebenenfalls bis auf eine an einem Nachdosierer nach zu dosierende geringe Menge, füllt. 



  Im Bereich jeder Dosiereinrichtung 16 ist unterhalb der Förderbecherkette 15 jeweils eine Druckluftdüse 17 als Mittel zum Relativbewegen der Verpackungsbeutels 1 zur Durchgangskammer 22 und in Förderrichtung betrachtet nachfolgend ein bis in eine Höhe zwischen zwei Trennwände 12, 13 vertikal bewegbarer Boden 18 angeordnet. 



  Die Dosiereinrichtung 16 umfasst einen an einer ortsfesten Säule 19 befestigten Schneckendosierer 20, an dessen oberhalb der Verpackungsbeutel 1 angeordnetem Teil ein flexibles Schlauchstück 21 angesetzt ist. An der den Verpackungsbeuteln 1 zugewandten Seite des Schlauchstücks 21 befindet sich eine hülsenförmige Durchgangskammer 22, deren unteres Ende von einem Scherenverschluss 23 mit zwei Abdeckklappen 24 verschliessbar ist. Der Scherenverschluss 23 ist an einer Führungs- und Anschlussplatte 25 an der Durchgangskammer 22 befestigt. Die Führungs- und Anschlussplatte 25 ist an einer mit der Förderstrecke der Verpackungsbeutel 1 ausgerichteten Führungsstange 26 zwischen zwei Endlagen verschiebbar. Das Verschieben der Führungs- und Anschlussplatte 25 erfolgt mittels nicht dargestellter, mit dem Antrieb der Förderbecherkette 15 synchronisierter Mittel.

   In der einen Endlage der Führungs- und Anschlussplatte 25 ist die Durchgangskammer 22 mit der Druckluftdüse 17, und in der anderen Endlage mit dem Boden 18 ausgerichtet. 



  Die einen rechteckigen Querschnitt aufweisende Durchgangskammer 22, die in einer konstanten Höhe oberhalb der Verpackungsbeutel 1 angeordnet ist, und die ein Volumen aufweist, die das Abgeben der gesamten Füllmenge in einen Verpackungs beutel 1 in einem Dosiervorgang ermöglicht, ist im Wesentlichen dreiteilig aufgebaut (Fig. 5). Sie hat eine mit der Führungs- und Anschlussplatte 25 verbundene Kopfplatte 30, an die sich ein als hülsenförmiger Mantel ausgebildeter äusserer Blechmantel 31 mit einem am Innenumfang angeordneten Filtereinsatz 32 anschliesst. Die Kopfplatte 30 weist eine Deckplatte 33 auf, an deren Unterseite eine ringförmige Zwischenplatte 34 angeordnet ist. Die Zwischenplatte 34 ist von dem Blechmantel 31 und dem Filtereinsatz 32 umfasst, die beide wiederum mittels eines Aussenrings 35 an der Unterseite der Deckplatte 33 befestigt sind.

   Die Deckplatte 33 und die Zwischenplatte 34 weisen eine gemeinsame, mittige Durchgangsbohrung 36 zum Durchführen des Füllgutes von dem Schlauchstück 21 in den Blechmantel 31 auf. An der dem Blechmantel 31 zugewandten Seite der Zwischenplatte 34 sind in Ausnehmungen Filter 37 eingesetzt, die über in der Zwischenplatte 34 und der Deckplatte 33 ausgebildete erste Bohrungen 38 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden sind. Ferner ist in der Deckplatte 33 mindestens eine zweite Bohrung 39 ausgebildet, die in einen Zwischenraum zwischen dem Blechmantel 31 und dem Filtereinsatz 32 münden, und die mittels einer Ventilschaltung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Unterdruckquelle und der erwähnten Druckluftquelle verbindbar sind. 



  Die oben beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet entsprechend des in der Fig. 6 dargestellten Ablaufplans wie folgt: In der in den Fig. 2 und 8 dargestellten Stillstandsphase der Förderbecherkette 15, in der sich die Durchgangskammer 22 in der mit der Druckluftdüse 17 ausgerichteten Endlage befindet, wird der Verpackungsbeutel 1 durch einen Druckluftstoss aus der Druckluftdüse 17 in Richtung der Durchgangskammer 22 geblasen. Der Verpackungsbeutel 1 taucht daraufhin mit seiner \ffnung in die Durchgangskammer 22 ein, wobei nahezu gleichzeitig der Scherenverschluss 23 die beiden Abdeckklappen 24 wegschwenkt, sodass der Boden des Verpac kungsbeutels 1 mit der Unterseite der Durchgangskammer 22 bündig abschliessen kann.

   In dieser Position wird der Verpackungsbeutel 1 zum Beispiel mittels eines mechanischen Halters oder mittels an der Durchgangskammer 22 angelegten Saugluft in seiner Lage gegen die Durchgangskammer 22 gesichert, sodass der Verpackungsbeutel 1 nicht von der Durchgangskammer 22 abgleiten kann. Während des sich anschliessenden Fördertakts der Förderbecherkette 15 wird der Verpackungsbeutel 1 zusammen mit der Durchgangskammer 22 synchron mit den zugehörigen Trennwänden 12, 13 in Förderrichtung weiterbewegt (Fig. 3). In der nachfolgenden Stillstandsphase der Förderbecherkette 15, in der sich die Durchgangskammer 22 in der mit dem Boden 18 ausgerichteten Endposition befindet (Fig. 4 und 9), wird eine zuvor in der Durchgangskammer 22 dosierte Füllgutmenge in den Verpackungsbeutel 1 abgegeben.

   Dies erfolgt dadurch, dass mittels eines Druckluftstosses durch die ersten Bohrungen 38 die in der Durchgangskammer 22 befindliche, vordosierte Füllgutmenge aus der Durchgangskammer 22 in den Verpackungsbeutel 1 ausgestossen wird. Da beim Ausstossen des Produktes das Produkt den Verpackungsbeutel 1 auffüllt und absenkt, ohne dass es durch ein Luftpolster gedrückt wird und Luft aus dem Produkt verdrängen muss, kommt es zu einer staubfreien Abfüllung. Beim Abfüllen gleitet der Verpackungsbeutel 1 über den Blechmantel 31 und fällt in Richtung des angehobenen, von der Unterseite des Verpackungsbeutels 1 beabstandeten Bodens 18.

   Das rückstandslose Abgeben des Füllgutes aus der Durchgangskammer 22 wird dadurch unterstützt, dass über die zweiten Bohrungen 39 Druckluft über den Filtereinsatz 32 ausgestossen wird, der einen Luftgleitfilm für das Füllgut an der Durchgangskammerwand bildet. Sobald die gesamte vordosierte Füllgutmenge aus der Durchgangskammer 22 in den Verpackungsbeutel 1 abgegeben wurde, beginnt der Scherenverschluss 23 die beiden Abdeckklappen 24 vor das untere Ende der Durchgangs kammer 22 zu schwenken, um die Durchgangskammer 22 nach unten hin dicht abzuschliessen. 



  Wie bereits erwähnt, ist der auf- und abbewegliche Boden 18 in der Übergabephase des Verpackungsbeutels 1 von der Durchgangskammer 22 zurück in die Förderbecherkette 15 vom Verpackungsbeutel 1 beabstandet. Dadurch wird bewirkt, dass der Verpackungsbeutel 1 samt der in ihm befindlichen Füllgutmenge auf den Boden 18 fällt, wodurch eine Verdichtung des Füllgutes in dem Verpackungsbeutel 1 stattfindet. Anschliessend fährt der Boden 18 in seine unter die Förderbecherkette 15 abgesenkte Position zurück, wobei der Verpackungsbeutel 1 wieder zwischen seine ursprünglichen Trennwände 12, 13 verbracht wird. 



  Ist eine zusätzliche Verdichtung des Füllgutes in dem Verpackungsbeutel 1 erwünscht oder erforderlich, so kann das Absenken des Bodens 18 in seine untere Position auch in mehreren Teilschritten erfolgen. Insbesondere wird der Boden 18 dabei jeweils mit einer derartigen Geschwindigkeit nach unten beschleunigt und anschliessend wieder abgebremst, dass der Verpackungsbeutel 1 jedes Mal wieder auf den Boden 18 fällt, wodurch die gewünschte Verdichtung des Füllgutes stattfindet. 



  Während des nachfolgenden eineinhalb Fördertaktes der Förderbecherkette 15 wird die Durchgangskammer 22 wieder in ihre ursprüngliche, mit der Druckluftdüse 17 ausgerichteten anderen Endlage verbracht. In dieser Endlage befindet sich die Durchgangskammer 22 über dem, bezogen auf den zuletzt befüllten Verpackungsbeutel 1, in Förderrichtung nachfolgend dritten Verpackungsbeutel 1. Die beiden dazwischen befindlichen Verpackungsbeutel 1 werden, wie bereits erwähnt, von anderen Dosiereinrichtungen 16 befüllt. Während des Zurückfahrens der Durchgangskammer 22 von der mit dem Boden 18 ausgerichteten Endposition in die mit der Druckluftdüse 17 ausgerichteten Endposition wird bereits die für das Befüllen des nächsten zugeordneten Verpackungsbeutels 1 vorgesehene Füllgutmenge von dem Schneckendosierer 20 in die Durchgangskammer 22 abgegeben (Fig. 7).

   Anschliessend wiederholen sich die Vorgänge wie oben beschrieben. 



  Ergänzend wird erwähnt, dass es zur Erhöhung der Haltbarkeit des Füllgutes sinnvoll sein kann, den zwischen den Füllgutpartikeln befindlichen Sauerstoff durch Spülen mit einem inerten Schutzgas zu reduzieren. Dieses Spülen erfolgt vorzugsweise während des Dosierens bzw. Abgebens der Füllgutmenge von dem Schneckendosierer 20 in die Durchgangskammer 22. Es kann jedoch auch darüber hinaus auf den Zeitraum bis zum Abgeben des Füllgutes in den Verpackungsbeutel 1 ausgedehnt werden. In diesem Fall können die Bohrungen 38, 39 zum Zu- bzw. Abführen des Schutzgases verwendet werden. 



  Ferner ist die Erfindung nicht auf den in den in der Fig. 6 dargestellten Ablaufplan beschränkt. So kann das Abgeben und Dosieren des Füllgutes von dem Schneckendosierer 20 in die Durchgangskammer 22 auch erst in dem Augenblick erfolgen, wenn der Verpackungsbeutel 1 sich über der Durchgangskammer 22 befindet. Dies hat den Vorteil, dass dann auf den Scherenverschluss 23 verzichtet werden kann, da der Boden des Verpackungsbeutels 1 ein vorzeitiges Austreten von Füllgut verhindert. Demgegenüber erfolgt beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel das Dosieren der Füllgutmenge im Rückhub der Durchgangskammer 22, in der sich der zu befüllende Verpackungsbeutel 1 noch zwischen den Trennwänden 12, 13 befindet. 



  Als Nachteil des Dosierens und Abgebens der Füllgutmenge vom Schneckendosierer 20 in die Durchgangskammer 22 bei über der Durchgangskammer 22 übergestülptem Verpackungsbeutel 1 ist anzusehen, dass in diesem Fall ein grösserer, in etwa doppelt so grosser horizontaler Verschiebeweg der Durchgangskammer 22 erforderlich ist. Dies deshalb, da das Dosieren und Abgeben der Füllgutmenge durch den Schneckendosierer 20 einen relativ langen Zeitraum benötigt. Dieser Zeitraum, bei dem die Durchgangskammer 22 mit übergestülptem Verpackungsbeutel 1 mit der Förderbecherkette 15 synchron mitbewegt werden muss, beträgt zwei Fördertakte des Verpackungsbeutels 1, also im Verhältnis zum zuerst beschriebenen Vorgehen doppelt so lange.

   Ferner steht dann für den Rückhub der Durchgangskammer 22 zwischen ihren beiden Endpositionen (bei grösserem Verschiebeweg) nur sehr wenig Zeit zur Verfügung, sodass erheblich grössere Beschleunigungen und Verzögerungen für das Bewegen der Durchgangskammer 22, mit entsprechend höherem Antriebsaufwand, erforderlich sind.

Claims (8)

1. Vorrichtung (10) zum Dosieren und Abgeben einer Füllgutmenge in einen getaktet geförderten Verpackungsbehälter (1), mit einer an dem unteren Ende mindestens einer Dosiereinrichtung (16) angeordneten Kammer (22) für die Füllgutmenge, mit einem der jeweiligen Dosiereinrichtung (16) zugeordneten Mittel (17) zum Relativbewegen des Verpackungsbehälters (1) zur Kammer (22), und mit einer taktweise Verpackungsbehälter (1) zwischen Mitnehmerelementen (12, 13) fördernden Fördereinrichtung (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (22) horizontal während eines vorbestimmten Förderwegs des Verpackungsbehälters (1) teilweise synchron mit dem Verpackungsbehälter (1) beweglich ist.

2.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kammer (22) und der Dosiereinrichtung (16) ein flexibles Verbindungselement (21) vorgesehen ist, und dass die Dosiereinrichtung (16) ortsfest angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (17) auf den Verpackungsbehälter (1) einwirkt und diesen als Relativbewegung zur Kammer (22) vertikal bewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine Druckluftdüse (17) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Fördereinrichtung (15) ein zwischen die Mitnehmerelemente (12, 13) verfahrbarer, auf- und abbeweglicher Boden (18) zum Verdichten der Füllgutmenge in dem Verpackungsbehälter (1) angeordnet ist.

6.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer (22) mit einer Überdruckquelle verbundene erste Bohrungen (38) zur Unterstützung des Abgebens der Füllgutmenge von der Kammer (22) in den Verpackungsbehälter (1) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (22) einen die Füllgutmenge aufnehmenden, hülsenförmigen Mantel (31) mit einem in diesem eingesetzten Filtereinsatz (32) aufweist, und dass der Zwischenraum zwischen dem Mantel (31) und dem Filtereinsatz (32) über wenigstens eine zweite Bohrung (39) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Verpackungsbehälter (1) zugewandte Ende der Kammer (22) mittels eines Verschlusses (23, 24) verschliessbar ist.