DE1256577B

DE1256577B - Vorrichtung zum OEffnen, Fuellen und Verschliessen von Kunststoffsaecken

Info

Publication number: DE1256577B
Application number: DESCH33900A
Authority: DE
Original assignee: Ewald Schoeller & Co
Current assignee: Ewald Schoeller & Co
Priority date: 1963-09-21
Filing date: 1963-09-21
Publication date: 1967-12-14

Description

Vorrichtung zum Öffnen, Füllen und Verschließen von Kunststoffsäcken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen, Füllen und Verschließen von Kunststoffsäcken, wie Großsäcken für Kunstdünger od. dgl., mit zwei relativ zueinander bewegbaren, mit Saugern versehenen Backen zum Öffnen des an seinen Rändern durch Greifer gehaltenen Sackes und mit einer den Saugbacken zugeordneten Schweißvorrichtung zum Verschweißen der nach dem Füllen wieder zusammengeführten Sackwände.
Solche Säcke dienen in erster Linie zum Abfüllen von Kunstdünger, wie Phosphaten, Kalisalzen und Kalk, ferner auch von Zement und allen Füllstoffen, bei denen es auf hohe Wasserdichtigkeit und Wasserdampfdichtigkeit der Säcke ankommt.
Das Abfüllproblem ist bisher nicht in voll befriedigender Weise gelöst worden. Die von Papiersäcken her bekannte Anwendung eines Ventils stößt bei Kunststoffsäcken technisch auf erhebliche Schwierigkeiten und hat vor allem den Nachteil, daß an dieser Stelle der Kunststoffsack nicht vollständig dicht wird, d. h. also, daß gerade seine wichtigste Eigenschaft, nämlich der vollständige Abschluß vor Feuchtigkeit oder Luft, verlorengeht.
Ferner ist es bekannt, an den Kanten, insbesondere an der Oberkante eines Kunststoffsackes bei der Herstellung desselben dadurch, daß man die Schweißnaht an einer Stelle unterbricht, eine Öffnung zu belassen, durch die ein Füllstutzen oder Fülltrichter eingeführt werden kann. Nach der Verfüllung kann man dann mit einer Schweißzange oder einem Schweißbalken den Sack hermetisch abschließen. Praktisch sind aber diese Versuche daran gescheitert, daß sich die ausgesparte Stelle nur sehr schwer öffnen läßt, denn die Seitenwände der Säcke liegen an der Kante, wo sich die unterbrochene Schweißnaht befindet, sehr eng zusammen, was auf das bekannte sogenannte »Blocken« von Kunststofffolien, auf den Hergang im Extruder sowie auch auf die elektrostatische Aufladung zurückzuführen ist.
Bei den in Großbetrieben üblichen automatischen Abfüllverfahren würde es einen sehr großen und ganz untragbaren Zeitaufwand erfordern, um die beiden Seiten des Sackes an dieser Stelle auseinanderzuziehen.
An Impulsschweißgeräten ist es an sich allgemein bekannt, ein Schweißband zu verwenden, das auf einer elastischen, elektrisch isolierenden Unterlage ruht und das von einem das Kleben verhindernden Band aus Tetrafloräthylen abgedeckt ist. Hier wird jedoch nicht die Ausbildung der Backen zum Öffnen der Sackränder behandelt. Die Verwendung von hitzebeständigem Silikongummi als Gegenlager für Schweißbacken ist zwar bekannt, jedoch bleibt es hier offen, wie nun die Backen selbst ausgebildet werden müssen, um die Sackränder zu öffnen, als auch später zu verschließen, und hierbei für schwere Kunststoffsäcke das nachträgliche Aufplatzen der Naht zu verhindern.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von mit flüssigem oder pastösem Gut gefüllten kissenförmigen Einzelpackungen bekannt, bei dem diese aus einem am Ende verschlossenen und gefüllten Schlauch durch Querabpressen und -verschweißen des Schlauches in der Packungsgröße entsprechenden Abstand gebildet werden. Zum Abpressen des Schlauches verwendet man Preßluft. Die auftreffenden Preßluftstrahlen wirken auf die Schlauchwände bis nach dem Abheben der Schweißwerkzeuge ein.
Hier ist die Aufgabe der Preßluft an sich aber das Verdrängen des Füllgutes im Schlauch, um richtige Arbeitsverhältnisse für die zweite Backe bzw. das zweite Werkzeug vorzubereiten. Zwar tritt hier nebenbei eine Kühlung des Schweißwerkzeuges ein. die aber nicht ausreichend ist. Eine besondere, vereinfachte Ausbildung der Backe zum Zweck des Auseinanderziehens von Säcken mittels Vakuum ist nicht vorgesehen und braucht an sich auch nicht vorgesehen zu werden, weil es nur um Herstellung kleiner Einzelpackungen geht, die mit pastösem oder dergleichem Gut gefüllt sind. Bekannt ist ferner eine Vorrichtung zum Offenhalten und Verschließen von aus Kunststoff bestehenden Traghenkelbeuteln oder -säcken, während die beutelhaltenden Teile gegeneinander bewegbar sind, wobei Vorrichtungen zum unmittelbaren Verschließen der gefüllten Beutel benutzt werden. Die Sackränder werden mit Hilfe eines einzigen Werkzeugs geöffnet und später verschweißt. Die Beutelöffnungs- und -schließelemente sind gemeinsam mit den zugeordneten Schweißvorrichtungen bewegbar.
Zum Öffnen der Sackränder verwendet man nicht backen- bzw. balkenförmige und bereits die Schweißelemente tragende Teile, sondern als erstes Werkzeugpaar sind Zangen vorhanden, in die ein Sack über Traghenkel eingehängt wird. Diese Henkel sind ein notwendiger Bestandteil, so daß die bekannte Vorrichtung nicht für typische traghenkellose Kunststoffsäcke benutzt werden kann. Die Haken nebst Henkel bewirken gemeinsam, daß die Öffnung des Tragsackes zwecks Füllung frei bleibt. Das Verschließen der Zangen erfolgt über einen Seilzug mittels eines Fußhebels, was einer Beschleunigung und Automatisierung des Vorgangs abträglich ist. Die Schweißelemente sind zwar schienenförmig und somit mit Backen zu vergleichen, stellen aber ein separates Werkzeugpaar dar. Die für die Automatisierung des Vorgangs unerläßliche Voraussetzung, daß mit Preßluft bzw. Vakuum gearbeitet wird, ist nicht vorgesehen.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von flachgelegten Beuteln bei einer Beutelfüll- und -schließmaschine ist es zum Zweck der Vermeidung von Falten in der Beutelwand bekannt, zwei relativ zueinander bewegbare, mit Saugern versehene Backen zum Öffnen des an seinen Rändern durch Greifer gehaltenen Sackes zu verwenden, wobei eine den Saugbacken zugeordnete Schweißvorrichtung zum Verschweißen der nach dem Füllen wieder zusammengeführten Sackwände verwendet wird. Der flachgelegte Beutel wird durch Anwendung von Vakuum geöffnet, durch ein Paar von Werkzeugen abgedichtet und verschweißt. Hier sind als Backen anzusehende Schiebeteile von den Schweißelektroden getrennt und werden von separaten Steuerteilen betätigt. Die Schweißelektroden werden also nicht gemeinsam mit den Backen gegen die Sackränder angepreßt, während eine Kühlung der Werkzeuge überhaupt nicht vorgesehen ist.
Durch die Verwendung einer recht hohen Zahl von Einzelteilen bzw. Trennung der Arbeitsfunktionen sind auch unterschiedliche Steuerteile erforderlich, die räumlich und zeitlich aufeinander abzustimmen sind, so daß für einen robusten Arbeitsbetrieb bei größeren Säcken eine nicht genügend kompakte Vorrichtung vorliegt und vor allem das Aufplatzen der Naht nicht durch wirksame Mittel verhindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Vorrichtung zum Öffnen, Füllen und Verschließen von Kunststoffsäcken, insbesondere Großsäcken für Kunstdünger od. dgl., die Automatisierung und Beschleunigung des gesamten Arbeitsverfahrens durch eine vereinfachte, kompakte Vorrichtung zu erreichen mit einer einfacheren Ausbildung der Backen, die außer dem bekannten Öffnen durch Vakuumanschluß unmittelbar auch die Kühlung der Schweißnaht bewirken. Denn dem Kühlen der Schweißwerkzeuge, aber besonders der Schweißnaht, kommt eine erhöhte Bedeutung besonders dann zu, wenn ein rauher Arbeitsbetrieb vorliegt, was bei den schweren, z. B. 25 kg wiegenden Kunststoffdüngersäcken der Regelfall ist. Diese Gefahr ist eben um so größer, je schneller gearbeitet wird. Bei auseinandergefahrenen Backen ist die Schweißnaht noch im plastifizierten Zustand und nicht fest. Wenn man wie bisher so verfährt, daß man das Erkalten der Naht abwartet und erst dann den Sack aus der Vorrichtung herausnimmt, geht nicht unwesentlich Zeit verloren.
Wird der Sack zu schnell herausgenommen, kann die Naht platzen bzw. die Naht ist rissig, so daß der Sack nicht transportfähig bzw. sein Inhalt nicht mehr vor Feuchtigkeit geschützt ist.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden diese Nachteile vermieden, indem die in bekannter Weise als Impulsheizband oder als Hochfrequenzelektrode ausgebildete Schweißvorrichtung fest auf den auch die Sauger tragenden Backen angeordnet wird und mit diesen Backen bewegbar ist und die Luftkanäle der Sauger einer jeden Backe mit einer zuschaltbaren Kühlpreßluftquelle in Verbindung stehen. Das bringt eine beachtliche Vereinfachung des Gerätes und eine Verbesserung seiner Wirkungsweise mit sich. Wenn nach erfolgter Verschweißung die Backen geringfügig auseinandergefahren sind, strömt die Kühlluft zunächst entlang dem Schweißband aus der Saugern heraus und besorgt eine intensive Abkühlung des Schweißnahtmaterials, so daß dieses in Sekundenschnelle erkaltet. Auch die Bakken selbst werden wirksam gekühlt, so daß die Lebensdauer der Sauger erhöht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g, 1 die Füll- und Schweißstation, in der die zu füllenden Säcke aufgehängt und weitertransportiert werden, nebst Backen, F i g. 2 eine Seitenansicht auf eine Backe mit den Öffnungen für Vakuum und Kühlluft mit Gurnmipuffern, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 2, F i g. 5 einen Füllsack in perspektivischer Ansicht, F i g. 6 eine Draufsicht auf die Backen, F i g. 7 eine der F i g. 6 entsprechende Darstellung, jedoch für die Schweißstellung.
Es sind zwei sich gegeneinander bewegende Bakken 1 vorhanden. Eine an sich bekannte Leersackzuführungsbahn 17 bringt die Kunststoffsäcke einzeln an Klammern 17 a hängend zur Füllstation, und zwar mit der Einfüllöffnung unter den Einfülltrichter oder Füllstutzen 19. Die Oberkante der Säcke liegt an der Stelle, wo sich die ausgesparte Öffnung in der Schweißnaht befindet, genau zwischen den Anpreßbalken 1 a. Der leere Sack kann in üblicher Weise entweder manuell oder maschinell an die richtige Stelle weitergeschoben werden. Der Boden des Sackes liegt, wie ebenfalls in der Praxis üblich, auf einem Transportband 18 oder einer ähnlichen Einrichtung. Die beiden Backen 1 enthalten je einen Stutzen 4, der sowohl mit Vakuum als auch mit einer Preßluftquelle verbunden werden kann. Die Stutzen4 stehen mit Öffnungen 2, die mit Gummipuffem 2a versehen sind, durch Luftkanäle 3 in Verbindung.
Im ersten Arbeitsgang werden die beiden Backen 1 gegeneinandergepreßt und gleichzeitig die Öffnungen 2 einem Vakuum ausgesetzt. Durch das Vakuum werden die beiden Sackwände an der unterbrochenen Stelle der Schweißnaht angezogen.
Im zweiten Arbeitsgang werden die beiden Bakken 1 voneinander entfernt, was entweder dadurch geschehen kann, daß eine stehenbleibt und nur die andere von ihr weggezogen wird oder daß beide sich voneinander entfernen. Dadurch ist der Sack an der unterbrochenen Stelle der Schweißnaht geöffnet.
Nunmehr wird der Fülltrichter oder Füllstutzen in die Öffnung hineingeschoben, so daß das Füllgut in den Sack hineinläuft. Sobald die gewünschte Füllmenge erreicht ist, was in bekannter Weise festgestellt wird, wird der Füllstutzen manuell oder automatisch herausgezogen. Danach werden beide Bakken 1 automatisch durch einen elektrischen Kontakt oder auch manuell wieder aneinandergepreßt und die Schweißbänder 5 unter Strom gesetzt. Das kann, wie z. B. bei Polyäthylen üblich, durch einen Impuls oder, wie bei PVC meist üblich, durch Hochfrequenz geschehen. Zwischen dem Schweißband 5 und der Sackfolie liegt ein Isolierstreifen 6, vorzugsweise ein Band aus Tetrafluoräthylen.
Die Luftöffnungen sind mit einem elastischen Material, vorzugsweise aus hitzebeständigem Silikongummi, versehen, wodurch sie dem Druck, der auf die Backen ausgeübt wird, nachgeben und ein Gegeneinanderpressen der Schweißbänder 5 ermöglichen. Die Schweißbänder selbst werden auf ihrer Rückseite durch die Backel festgehalten, wobei in bekannter Weise zum Zweck der Isolierung und einer geringen Federung eine Polsterunterlage 8 dazwischenliegt. Klemmen 7 dienen zum Anschluß des Schweißbandes an das Stromnetz.
Im letzten Arbeitsgang wird die Luft zwecks Fühlung auf Druckluft umgeschaltet, und die Schweißbalken werden auseinandergefahren. Der Füllvorgang ist nunmehr beendet. Der Sack ist entweder noch in den Klammern aufgehängt oder wird auf dem darunterliegenden Transportband oder auch manuell weiterbefördert und abgenommen. Er ist nun versandfertig.
Um die Halterung der Vorrichtung der jeweiligen Länge des Sackes anzupassen, ist ein Säulenstativ 10 vorgesehen, auf welchem sich Führungsbuchsenll nebst Verbundstück 12 befinden. An den Führungsbuchsen 11 sind Schiebelager 13 fest angebracht, in denen Anpreßbalken la axial verschiebbar sind. Ein Hydraulikzylinder 15 bewirkt die Verschiebung der Anpreßbalken 1 a. Um eine Hin- und Herbewegung des Hydraulikzylinders zu ermöglichen, sind zwei Hydraulikanschlüsse 16 vorgesehen.
Soweit bei besonders schneller Aufeinanderfolge der Schweißvorgänge oder bei materialbedingter besonders langer Dauer des einzelnen Schweißvorganges trotz der bereits beschriebenen Luftkühlung diese nicht voll ausreichen sollte, können ein oder mehrere mit Wasser gespeiste Kühlrohre an der Backe 1 angebracht werden.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum Öffnen, Füllen und Verschließen von Kunststoffsäcken, wie Großsäcken für Kunstdünger od. dgl., mit zwei relativ zueinander bewegbaren, mit Saugern versehenen Bakken zum Öffnen des an seinen Rändern durch Greifer gehaltenen Sackes und mit einer den Saugbacken zugeordneten Schweißvorrichtung zum Verschweißen der nach dem Füllen wieder zusammengeführten Sackwände, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß die in bekannter Weise als Impulsheizband oder als Hochfrequenzelektrode ausgebildete Schweißvorrichtung (5, 6) fest auf den auch die Sauger (2) tragenden Backen (1) angeordnet und mit diesen bewegbar ist und die Luftkanäle (3) der Sauger einer jeden Backe (1) mit einer zuschaltbaren Kühlpreßluftquelle in Verbindung stehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1 052 296, 1 080 011, 1 125 343; britische Patentschrift Nr. 739 090; USA.-Patentschriften Nr. 2 651 350, 2 858 655, 2 975 568; Zeitschrift »Der Plastverarbeiter«, 1962, Heft 10, S. 539 bis 541.