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Halbautomatische Maschine zum Verpacken fester oder flüssiger Stoffe
in versiegelbaren Säcken oder Beuteln Die Erfindung betrifft eine halbautomatische
Maschine zum Verpacken fester oder flüssiger Stoffe in versiegelbaren Säcken oder
Beuteln, bestehend aus einer Aufnahmevorrichtung für den Sack, die auf einem Schlitten
angeordnet ist, der von Hand nacheinander in die Stationen für das Einsetzen, das
Füllen, das Versiegeln und das Wegführen des Sackes verschoben werden kann.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Papierbehältern
wird aus einem Behältermagazin je ein füllbereiter Behälter von Hand entnommen und
in eine Füllhalterung eingeführt, dort mit einer abgemessenen Flüssigkeitsmenge
gefüllt und an der Verschlußstelle von Hand vorgefaltet. Sodann werden Füllhalterung
und vorgefalteter Behälter auf einer Schiene verschoben, und dabei wird der Behälter
in einer Faltweiche fertig gefaltet und schließlich in einer Preßvorrichtung geschlossen.
Das Vorhandensein mehrerer Steuerhandgriffe erfordert die Verwendung beider Hände
oder die periodische Wegnahme einer Hand vom Steuerhandgriff.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in einem Magazin in
zusammengefalteter Lage gestapelten, versiegelbaren Säcke oder Beutel unter Verwendung
einer Unterdruckquelle vollautomatisch aus dem Magazin zu entnehmen und in eine
Füllhalterung zu bringen, dort zu öffnen, zu füllen und durch Faltung zu verschließen
und schließlich zu versiegeln. Dabei erstrebt die Erfindung die Vergrößerung der
Leistung der Maschine und die Vereinfachung ihrer Steuerung dahingehend, daß die
Bedienungsperson ihre Hand an einer einzigen Stelle lassen kann, um die Verschiebebewegung
der Füllhalterung, die Einstellung des Unterdruckes in der Füllhalterung, die Verschlußfaltung
und den Schweißvorgang zu beherrschen. Zur Erreichung dieses Zieles schlägt die
Erfindung vor, daß die auf dem verschiebbaren Schlitten angeordnete Aufnahmevorrichtung
aus einer Füllhalterung besteht, die in bekannter Weise mit an eine Unterdruckquelle
angeschlossenen, auf der innenliegenden Seite durchlöcherten Doppelwänden versehen
ist und die einen abnehmbaren, ebenfalls doppelwandigen Boden aufweist, an dem ein
Anschlagteil angebracht ist, der beim Verschieben der Füllhalterung mit einem die
Schweißvorrichtung betätigenden Zeitschalter zusammenwirkt, und daß an der Füllhalterung
ein mit einem Steuerknopf zum Steuern des Unterdrucks verbundener Handgriff sowie
ein Hebel zum Betätigen bekannter Faltklappen vorgesehen sind.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zum Füllen und
Schließen von Flachbeuteln
dient Saugluft zur Entnahme von Flachbeuteln aus dem Magazin und Druckluft zum Öffnen
der Flachbeutel. Der Transport der Beutel erfolgt durch fünf auf einer hin- und
hergehenden Trägerschiene angeordnete Greiferpaare. Eine an die Unterdruckquelle
angeschlossene Füllhalterung mit innen durchlöcherten Doppelwänden, mit einem Steuerknopf
für den Anschluß der Füllhalterung an die Unterdruckquelle und einem Anschlagglied
für die Einschaltung der Schweißvorrichtung fehlt.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Füllen von Faltbehältern
sind zum Offenhalten des Faltbehälters während des Füllens zwei beiderseits am Faltbehälter
angelegte Saugwände vorgesehen, die gegeneinander verschiebbar und verschwenkbar
sind. Es fehlt eine unveränderliche, auf einem Schlitten angeordnete Füllhalterung,
ein Steuerknopf für den Anschluß an die Unterdruckquelle, ein Anschlagglied für
die Steuerung der Schweißvorrichtung und ein abnehmbarer Boden, in dem die Verbindung
mit der Unterdruckquelle angeordnet ist.
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Letztere, mit der Erfindung vorgeschlagene Anordnung hat den Vorteil,
daß der Unterdruck im Innern der Füllhalterung selbsttätig abgeschaltet wird, wenn
der Boden abgehoben ist. Dadurch ist die Abgabe des gefüllten und gesiegelten Sackes
aus der Füllhalterung selbst für den Fall sichergestellt, falls die Bedienungsperson
die Abstellung des Unterdruckes vergessen haben sollte.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zum Verschließen von Faltbehältern
werden die Faltwerkzeuge von einem Elektromagneten bewegt, dessen Schalter von den
an ihm vorbeibewegten Faltbehältern gesteuert wird. Demgegenüber schlägt die Erfindung
vor, ein Mehrwegeventil für den Anschluß des Bewegungsmechanismus an die Unterdruckquelle
unter Zuhilfenahme eines Elektromagneten zu betätigen, der durch einen Zeitschalter
gesteuert wird, der durch einen Anschlag der Füllhalterung in Gang gesetzt wird.
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Des weiteren ist es bereits bekannt, zum Verschweißen eines aus schweißbarem
Material bestehenden Faltbehälters schwenkbare, gesteuerte Schweißbacken vorzusehen.
Es fehlt aber ein die Schweißbacken bewegendes pneumatisches System, das unter dem
Einfluß einer Unterdruckquelle steht, die durch einen Kontakt kontrolliert wird,
der mit der beweglichen Füllhalterung zusammenarbeitet.
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Ferner ist eine Entnahme- und Öffnungsvorrichtung an selbsttätigen
Füllmaschinen für Falt- und Kreuzbodenbeutel bekannt, bei der die Entnahme der Beutel
aus dem Magazin durch einen Saugkopf erfolgt, der an einer drehbaren und axial verschiebbaren,
an die Saugluftquelle angeschlossenen Hohlwelle befestigt ist. Unterschiedlich hierzu
wird nach der Erfindung der Saugnapf von einem Hohlarm getragen, der durch bloße
Betätigung einer Steuereinrichtung durch die Bedienungsperson verschwenkt und mit
der Unterdruckquelle verbunden wird, worauf der Hohlarm nach Entnahme eines Sackes
durch sein Eigengewicht wieder in seine normale Lage zurückfällt und die Verbindung
mit der Unterdruckquelle wieder unterbricht.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen am
Schluß der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den schematischen
Zeichnungen, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht im Aufriß, teilweise im Schnitt,
einer erfindungsgemäßen Maschine, F i g. 2 eine Seitenansicht der Maschine und Fig.
3 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht der Versiegelungsvorrichtung.
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Das Gestell 1 der Maschine trägt ein Sackmagazin 2. Unter »Sack«
sind Säcke oder Beutel aus Papier oder aus irgendeinem ähnlichen Material zu verstehen,
vor allem aus einem Material, das heißsiegelbar oder mindestens an der Verschlußzone
mit einem siegelbaren Lack oder Überzug versehen ist, wobei diese Säcke verschiedene
Formen haben können, vorteilhaft jedoch Säcke mit Bälgen und flachen Böden sind,
die sich im Magazin im flachgefalteten Zustand befinden. Ein Schlitten 3 ist durch
Rollen 4 auf einer Schiene 5, welche die Führungsbahn bildet, rollend gelagert.
Dieser Schlitten trägt eine Füllhalterung 6, die zur Aufnahme eines zu füllenden
Sackes bestimmt ist und aufeinanderfolgend in vier Stationen gebracht werden kann,
und zwar in eine StationA für das Einsetzen eines Sackes in die Füllhalterung und
das Öffnen des Sackes, in eine Station B für das Füllen des Sackes, in eine Station
C für das Versiegeln des Sackes und in eine Station D für seine Wegführung.
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Diese Station folgen einander zweckmäßig in gerader Linie, wie dargestellt
ist, jedoch kann ihre Anordnung auch in anderer Weise vorgesehen sein. Die Stationen
A und B können mit Hilfe einer entsprechenden Anordnung der Füll- und Dosier-
vorrichtung
zumindest für bestimmte Waren zusammengelegt werden. Ferner können die Stationen
C und D zusammengelegt werden, beispielsweise wenn der Boden der Füllhalterung zur
Wegnahme bzw. Freigabe des Sackes nach seiner Versiegelung abgenommen werden kann.
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Das Bewegen der Füllhalterung 6 mit dem Schlitten 3 geschieht mit
Hilfe eines Handgriffes 7, der einen Steuerknopf 8 und einen Hebel9 trägt, welcher
entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 10 bewegt werden kann.
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Das Verbringen eines Sackes aus dem Magazin 2 in die Füllhalterung
6 geschieht mit Hilfe eines Saugnapfes 11, der von einem rohrförmigen Arm 12 getragen
wird, welcher um sein unteres Ende schwenkbar und mit einer Unterdruckquelle 13
verbunden ist. Das Rohr 12 mit dem Saugnapf 11 kann durch die Betätigung eines Steuerknopfes
14 bewegt werden, wobei ein Elektromagnet aus der Stellung 15' in die Stellung 15
gebracht wird, so daß der Saugnapf aus der Stellung 11' in die Stellung 11 bfr wegt
wird. Während dieser Bewegung wird ein Klappenventil 16, das im Rohr 12 angeordnet
und anfänglich geschlossen ist, durch die Wirkung eines festen Anschlages 18 auf
seinen federbelasteten Arm 17 geöffnet, was zur Folge hat, daß im Saugnapf ein Unterdruck
erzeugt wird, so daß dieser den ersten Sack im Magazin 2 erfaßt. Da die Betätigung
des Knopfes 14 sehr kurz ist, beispielsweise durch einen einfachen Druck mit dem
Knie, fällt das Rohr unter seinem Eigengewicht von 12 nach 12' zurück, so daß ein
zweiter Anschlag 19 gegen den Arm 17 wirkt, so daß das Klappenventil 16 geschlossen
und der Unterdruck im Saugnapf aufgehoben und der von ihm erfaßte Sack freigegeben
wird, welcher dann in die Füllhalterung 6 fällt, die sich zu diesem Zeitpunkt in
der Station A befindet. Das öffnen des Sackes kann durch ein Blasrohr 20 eingeleitet
werden.
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Die Bedienungsperson drückt sodann auf den Steuerknopf 8, worauf
ein Ventil 21 mit Hilfe eines Elektromagneten 22 geöffnet wird, so daß in dem hohlen
Mantel 23 der Füllhalterung 6, dessen Innenwand mit Durchbrechungen versehen ist,
ein Unterdruck erzeugt wird, wodurch der Sack vollständig geöffnet wird.
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Sodann wird die Füllhalterung in die Station B gebracht, in welcher
das Füllen in beliebiger geeigneter Weise, z. B. mit Hilfe einer Füll- und Dosiervorrichtung
24 für feste, körnige oder flüssige Stoffe, geschieht, welche durch einen an der
Füllhalterung befestigten Mikrokontakt gesteuert werden kann.
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Für bestimmte Waren, z. B. für Zwieback, kann es vorteilhaft sein,
die Beschickung bzw. das Füllen in waagerechter Richtung vorzunehmen. Zu diesem
Zweck kann die Füllhalterung 6 auf dem Schlitten 3 schwenkbar angeordnet werden,
damit sie in die Stellung6' gebracht werden kann, wobei durch einen biegsamen Schlauch
die Verbindung der Füllhalterung mit der Unterdruckquelle während der Bewegung ermöglicht
wird.
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Nach dem Füllen betätigt die Bedienungsperson den Hebel9, wodurch
Klappen 25 verschwenkt werden, die am oberen Ende der Füllhalterung angeordnet sind,
um das aus dieser herausragende Ende des Sackes zu falten. Die Bewegung des Hebels
kann auf die Klappern 25 beispielsweise mit Hilfe von Seilen 26, die über kleine
Rollen 27 geführt
sind, übertragen werden. Durch das Falten wird
das Ende des Sackes flach gelegt und zum Versiegeln durch eine Vorrichtung 28 vorbereitet,
nach dem die Füllhalterung in die Station C gebracht worden ist.
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Beim Eintreffen in dieser Stellung betätigt ein von der Füllhalterung
getragener Anschlag 29 den Mikrokontakt eines Uhrwerks 30, das den Zeitpunkt des
Schließens der Backen der Versiegelungsvorrichtung 28 bestimmt, so daß dieser Zeitpunkt
einstellbar ist. Das Uhrwerk schaltet einen Elektromagneten 31 ein, der ein Mehrwegeventil
32 so steuert, daß die Öffnungen eines Innenringes 33 desselben in die Stellung
a' kommen, so daß in einem Zylinder34 ein Unterdruck erzeugt wird. Dies hat zur
Folge, daß die Glocke 35 dieses Zylinders sich abwärts bewegt, wodurch über ein
Gestänge 36 die durch ein Gelenk37 verbundenen Backen 28 einander genähert werden,
so daß sie die Öffnung des Sackes zusammenpressen und diese versiegeln. Nachdem
die durch das Uhrwerk bestimmte Versiegelungszeit abgelaufen ist, bringt der Elektromagnet
31 die Öffnungen des Innenringes 33 in die Stellung b, b' zurück, wodurch die Verbindung
des Zylinders 34 mit der Außenluft wiederhergestellt wird, so daß sich die Backen28
voneinander entfernen und den Sack freigeben.
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Der gefüllte Sack ist nun endgültig versiegelt und kann aus der Füllhalterung
in beliebiger geeigneter Weise herausgenommen werden. Dieses Herausnehmen oder Wegführen
des Sackes kann selbsttätig nach seiner Versiegelung mit Hilfe eines abnehmbaren
Bodens 38 der Füllhalterung 6 geschehen.
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Nach der Entfernung des Bodens fällt der Sack durch sein Eigengewicht
sofort nach seiner Versiegelung nach unten. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
dieses abnehmbaren Bodens ist der Boden 38 an der Füllhalterung gleitbar gelagert,
wobei er normalerweise an der Füllhalterung durch eine federbelastete Kugellagerung
od. dgl. gehalten wird, welche ein relatives Gleiten der Füllhalterung und des Bodens
ermöglicht, wenn eines dieser Elemente durch einen Widerstand zurückgehalten und
das andere einem waagerechten Schub ausgesetzt wird.
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Eine solche Ausführungsform ist in den Zeichnungen dargestellt. Wenn
ein solcher Schub auf die sich in der Stellung c befindende Füllhalterung nach Ablauf
des Uhrwerks 30 ausgeübt wird, wird der Boden 38 zurückgehalten, während die Füllhalterung
6 in die Station D gebracht werden kann, in welcher der gefüllte und versiegelte
Sack frei durch sein Eigengewicht aus der Füllhalterung austreten kann.
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Letztere wird sodann in die Station A zurückgebracht, wobei der Boden
38 von der Station C ab mitgenommen wird, worauf die Arbeitsfolge wieder von neuem
beginnen kann.
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Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Maschine
durch eine einzige Bedienungsperson und unter Verwendung einer einzigen Unterdruckquelle
für alle durchzuführenden Arbeitsvorgänge betätigt werden kann, was besonders einfach
und wirtschaftlich ist.
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Ferner ist zu erwähnen, daß der Vorgang des Faltens und Schließens
des Sackes durch den Umstand wesentlich vereinfacht ist, daß die Wände des Sackes
gegen die Innenwände der hohlen Füllhalterung 6 anliegen, welche an eine Unterdruckquelle
angeschlossen ist. Wenn die Höhe der Füllhalterung so gewählt wird, daß sie der
Höhe der
Produktfüllung des Sackes entspricht, werden die Wände des Sackes gegen
die Füllhalterung bis zu dieser Höhe gehalten, was das Falten und das Verschließen
des Sackes in der Höhe des eingefüllten Produktes ermöglicht, so daß keine Gefahr
besteht, daß sich der Sack von der Füllhalterung löst oder daß ein Druck auf die
in den Sack eingefüllten flüssigen, teigigen oder pulverigen Produkte ausgeübt wird,
so daß ferner keine Gefahr besteht, daß diese Produkte in die Siegelungs- oder Schweißverbindung
gelangen, wodurch deren Güte beeinträchtigt werden würde.