DE1611875B2 - Vorrichtung fuer die zufuehrung von saecken zu einer fuellvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Zuführung von Säcken zu einer Fülleinrichtung, enthaltend ein Magazin, in welchem die Säcke gestapelt sind, einen horizontal beweglichen Greifermechanismus und einen in vertikaler Ebene schwenkbaren Greifermechanismus, welche die Säcke vom 50' Magazin zum Einfüllstutzen führen, wobei der eine Greifermechanismus die Säcke an den anderen Greifermechanismus übergibt.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (USA.-Patentschrift 3 287 879).

Es ist weiterhin aus der schweizerischen Patentschrift 415 428 eine Vorrichtung für die Zuführung von Säcken zu einer Fülleinrichtung bekannt, welche ein Magazin enthält, in welchem die Säcke untergebracht sind und bei der ein in horizontaler Ebene verschiebbarer und in vertikaler Ebene schwenkbarer Greifermechanismus die Behälter zum Einfüllstutzen der Füllmaschine führt. Der bekannte Greifermechanismus dient sowohl zum horizontalen Wegführen der Säcke aus dem Magazin als auch zum Schwenken in vertikaler Ebene der Säcke zum Einfüllstutzen hin. Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß der Greifermechanismus erst dann in vertikaler Ebene nach unten zum Einfüllstutzen schwingen kann, wenn seine horizontale Bewegung, bei der die Behälter vom Stapel weggeführt werden, vollendet ist. Hieraus ergibt sich eine Verlangsamung der Füllgeschwindigkeit.

Bei der in der USA.-Patentschrift 3 287 879 beschriebenen Vorrichtung sind zwar ein horizontal beweglicher Greifermechanismus zum Hinführen der Säcke an den Einfüllstutzen und ein vertikal schwenkbarer Greifermechanismus zum Wegführen der Säcke aus dem Magazin beschrieben. Diese Vorrichtung weist jedoch Nachteile auf, die daraus resultieren, daß vor dem Überstülpen des Sackes über den Einfüllstutzen die Einfüllöffnung des Sackes durch einen gesonderten Arbeitsschritt mit Hilfe zusätzlicher Einrichtungen geöffnet werden muß. Hieraus ergibt sich ebenfalls eine Verzögerung des Füllvorganges.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Beschleunigung des Füllens zu erzielen, insbesondere zu vermeiden, daß ein zusätzlicher Arbeitsschritt für das Öffnen der Einfüllöffnung des Sackes zwischengeschaltet werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der horizontal bewegliche Greifermechanismus die Säcke vom Stapel in die vertikale Schwenkebene des vertikal schwenkbaren Greifermechanismus bringt, in der auch der Einfüllstutzen und eine Behälteraufnahme zum Abstützen des Sackes während des Einfüllens liegen, daß der vertikal schwenkbare Greifermechanismus zwei aufeinander zu bewegliche Greiferarme mit Saugköpfen aufweist, welche in der Nähe der Einfüllöffnung jeweils an den Säcken angreifen und eine Öffnungsbewegung senkrecht zur Schwenkebene ausführen, und daß der vertikal schwenkbare Greifermechanismus eine freie Halterung aufweist, so daß durch das Gewicht eines erfaßten Sackes der Greifermechanismus eine Schwenkbewegung nach unten und nach Freigabe des Sackes eine Schwenkbewegung nach oben ausführt.

Es wird nur für die gleichzeitige Anwendung aller der im Anspruch 1 enthaltenen Merkmale Patentschutz begehrt. Als Antrieb für die Greifarme des Greifermechanismus kann ein Druckluft-Schwenkantrieb dienen. Außerdem kann als Antrieb für die Greifarme des Greifermechanismus ein Solenoid Verwendung finden.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Füllvorrichtung zusammen mit der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Füllvorrichtung,

F i g. 3 eine Vorderansicht eines Vertikalführungsmechanismus an der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung,

F i g. 4 eine Seitenansicht des in F i g. 3 gezeigten Führungsmechanismus,

F i g. 5 eine Draufsicht auf den in F i g. 4 gezeigten Führungsmechanismus,

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung des Vertikalführungsmechanismus mit einer Darstellung seiner Funktionsweise,

F i g. 7 eine Seitenansicht einer Behälterhalterung, F i g. 8 eine Schnittdarstellung eines Einfüllstutzens für die in F i g. 1 gezeigte Füllvorrichtung, F i g. 9 A und 9 B verwendete Behälter aus Papier

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oder Kunststoff mit einer detaillierten Darstellung men 14 um die Lagerzapfen 18 geschwenkt werden,

der Einfüllöffnung, . Die Fangvorrichtung 16 besteht im wesentlichen

Fig. 1OA und 1OB die Anordnung des Füllstut- aus. einem verzahnten Sektor20, einem mit diesem

zens relativ zur Einfüllöffnung der Behälter, kämmenden Ritzel 21 und einem Schwungrad 22,

Fig. 11 eine Vorderansicht einer Füllvorrichtung 5 wobei das Ritzel 21 und das Schwungrad 22 zusam-

mit einer weiteren Ausführungsform der erfindungs- men auf einer Welle 23 montiert sind. Die ganze

gemäßen Zuführungsvorrichtung, Fangeinrichtung 16 ist innerhalb des Rahmengerü-

F i g. 12 eine Seitenansicht der in F i g. 11 gezeig- stes 52 gelagert. Wie aus den F i g. 3 bis 6 zu ent-

ten Füllvorrichtung, nehmen ist, ist der verzahnte Sektor 20 auf der Ober-

F ig. 13 eine Darstellung der Wirkungsweise von ίο seite (bei 24) der Halterung 15 befestigt und so ein-

Greifarmen der in Fig. 11 gezeigten Zuführungs- gerichtet, daß das Ritzel 21 dann außer Eingriff

vorrichtung, kommt, wenn die Greifarme 14 aus einer mit B be-

F i g. 14 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile zeichneten Position in eine mit B' bezeichnete Posides erfindungsgemäßen Vertikalführungsmechanis- tion geschwenkt worden sind (siehe F i g. 2).
mus, 15 Die Wirkungsweise der Zuführungsvorrichtung ist

F i g. 15 eine Vorderansicht des in Fig. 14 ge- folgende:

zeigten Teiles, Bei Beginn jedes Zuführungsvorganges bewegen

Fig. 16 einen Teilschnitt durch die in Fig. 15 sich die Führungsarme 11 in horizontaler Richtung

gezeigte Konstruktion, auf die Entnahmeseite 7 des Stapels 2 zu, bis ihre

F i g. 17 in einem Schnitt den Mechanismus eines 20 Saugköpfe 10 auf dem ersten Behälter des Behälter-Schwenkantriebes für die in F i g. 11 gezeigte Vor- stapeis aufliegen. Diese Position ist in F i g. 1 Strichrichtung und punktiert dargestellt. Zugleich tritt eine nicht darge-

F ig. 18 bis 21 schematische Darstellungen der stellte Vakuumpumpe in Tätigkeit, um den Druck

Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zuführungs- innerhalb der Saugköpfe abzusenken. Daraufhin wer-

vorrichtung. 25 den die Führungsarme 11 zusammen mit dem durch

Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, enthält die Saugköpfe 10 gehaltenen Behälter in die Symmeein Magazin 2 eine Anzahl von Behältern 4 in einem trielinie/l-/l zurück bewegt. Die Linie A -A stimmt Stapel, wobei die Behälter so angeordnet sind, daß überein mit einer Linie A'-A', die durch einen Einihre Einfüllöffnungen 1 in der Darstellung gemäß füllstutzen 13 und durch eine Behälterauf nähme 27 F i g. 2 auf der linken unteren Seite liegen. Die Be- 30 bestimmt ist. Die senkrecht zur Zeichenebene in halter sind gemäß der Darstellung in F i g. 1 von F i g. 1 liegende, durch die Linie A'-A' verlaufende links nach rechts gestapelt. Auf der linken Seite des Ebene wird im folgenden als Einfüllebene bezeichnet. Stapels ist eine Druckplatte 9 vorgesehen, um den In dem Vertikalführungsmechanismus 6 wird die Stapel mit einer vorbestimmten konstanten Kraft in Halterung 15 für die Greifarme 14 in Pfeilrichtung Richtung auf die Entnahmeseite 7 am rechten Stapel- 35 (F i g. 3) aus der Position B in die Position B' verende zu schieben. Auf der Entnahmeseite 7 befinden schwenkt, wobei die Saugköpfe 17 den in der durch sich Anschläge 8, die das Herausfallen des am wei- die Linie A-A markierten Ebene befindlichen Betesten rechts liegenden Behälters verhindern. halter 4 von beiden Seiten berühren. Die Greifarme

Eine im ganzen mit 3 bezeichnete Einrichtung zur 14 werden dabei durch einen beliebigen Antrieb, Führung der Behälter 4 besteht im wesentlichen aus 40 z. B. durch eine Magnetspule oder einen preßlufteinem Mechanismus 5 zum Herausziehen der Behäl- betätigten Schwenkantrieb, bewegt,
ter in horizontaler Richtung und aus einem Führungs- Nachfolgend wird ein Beispiel erläutert, in dem mechanismus 6 zur Führung der Behälter in vertika- eine Magnetspule zur Bewegung der Greifarme 14 ler Richtung. Der Mechanismus 5 zum Herausziehen entsprechend den aus F i g. 5 ersichtlichen Pfeilen der Behälter in horizontaler Richtung besteht im we- 45 verwendet wird. Innerhalb der Saugköpfe 17 wird sentlichen aus einem Paar von Führungsarmen 11 Unterdruck erzeugt, um den Behälter 4 in der Linie mit jeweils einem Saugkopf 10 an ihrem unteren Ende A-A nahe der Einfüllöffnung 1 zu erfassen. Gleich- und einem Paar von Führungen 12, an denen die zeitig wird von der Magnetspule Kraft auf die Greif-Führungsarme 11 aufgehängt sind, und längs derer arme 14 übertragen. Daraufhin werden die Greifsich die Führungsarme 11 unter Einwirkung einer 50 arme 14 zuerst in die Ausgangsposition gemäß den entsprechenden Kraft axial verschieben lassen. dreifahnig bezeichneten Pfeilen in F i g. 5 zurück-

Der Führungsmechanismus 6 zur vertikalen Füh- geführt, z. B. mit Hilfe von Luftdruck oder Federrung der Behälter besteht im wesentlichen aus einem druck. Anschließend wird die Saugwirkung der Saug-Paar von Greifarmen 14, einer Halterung 15 für die köpfe 10 unterbrochen, um den Behälter von den Greifarme 14 und einer im ganzen mit 16 bezeich- 55 Führungsarmen 11 abzulösen und dadurch zu bewirneten Fangvorrichtung. Der Führungsmechanismus 6 ken, daß die Saugköpfe 17 allmählich die Einfüllhängt an einem Querträger 31. Die Mittel- oder Sym- öffnung 1 öffnen. Nach dem Abtrennen des Behälmetrieachse des Führungsmechanismus 6 stimmt mit ters 4 von den Saugköpfen 10· halten nunmehr die der durch die Oberflächen der Saugköpfe 10 bestimm- Saugköpfe 17 den Behälter. Der Vertikalführungsten Linie A-A in F i g. 1 überein. Jeder der Greif- 60 mechanismus 6 schwenkt um seine Lagerzapfen 18 arme 14 ist mit einem Saugkopf 17 versehen und in auf Grund des Behältergewichtes selbständig in Richder Halterung 15 senkrecht zu der Symmetrieebene tung der Pfeile in F i g. 2 und 3. Die Einfüllöffnung in der Linie A-A um einen Winkelweg von 90° ist dabei geöffnet. Zur Unterstützung der Schwenkschwenkbar. Die Halterung 15 ist mit beidseitig aus- bewegung des Vertikalführungsmechanismus 6 unter ragenden Lagerzapfen 18 versehen, die in Lagern 19 65 dem Eigengewicht des Behälters kann eine zusätzam unteren Ende von Haltepialten 53 eines Rahmen- liehe Kraft eingesetzt werden. Der Behälter schwenkt gcrüstcs 52 vorgesehen sind. Durch diese Anordnung um einen Betrag von 90° nach unten, so daß der kann die Halterung 15 zusammen mit den Greifar- Füllstutzen 13 der automatischen Meß- und Füllvor-

richtung 51 genau in die Einfüllöffnung 1 hineintrifft und zugleich der Boden 50 des Behälters in einer Ausnehmung 28 am Boden der Behälteraufnahme 27 aufgenommen wird. Anschließend wird die Saugwirkung der Saugköpfe 17 unterbrochen, beispielsweise dadurch, daß die Vakuumpumpe abgestellt wird, und die Greifarme 14 kehren auf Grund der bereits erwähnten Rückstellkraft in ihre Ausgangsposition zurück: Da der Vertikalführungsmechanismus so ausgelegt ist, daß sich die ganze Anordnung im Gleichgewicht um die Lagerzapfen 18 befindet, wenn die Greifarme 14 sich in der in F i g. 2 und 3 bezeichneten Position befinden, schwenkt der Führungsmechanismus 6 im Gegenuhrzeigersinn von selbst in die Position B zurück, sobald durch Nachlassen der Saugwirkung der Saugköpfe 17 das Behältergewicht nicht mehr auf die Greifarme 14 einwirkt. Bei Annäherung der Halterung 15 an die Position B kommt der verzahnte Sektor 20 auf der Oberseite der Halterung 15 wieder mit dem Ritzel 21 in Eingriff, so daß das Schwungrad 22 die Bewegung der Halterung 15 auf Grund ihrer Trägheit abfängt und die Halterung 15 exakt in ihrer Ausgangsposition anhält. Ebenso bewegen sich die Greifarme 14, wie in F i g. 5 gezeigt wird, in die Ausgangslage zurück.

Als nächstes wird ein weiteres Beispiel erläutert, bei dem ein druckluftbetätigter Schwenkantrieb 106 zur Bewegung der Greifarme 14 verwendet wird. Wie in den F i g. 13 bis 16 dargestellt ist, sind in der Halterung 15 Wellen 104 mit aufgekeilten Zahnrädern 103 gelagert. Mit jeder der Wellen 104 steht ein Greifarm 14 in Verbindung, während eine der Wellen 104 mit dem Schwenkantrieb 106 gekoppelt ist.

■Der Aufbau des Schwenkantriebes ist in Fig. 17 schematisch angedeutet. Darin wirken ein Paar von Öffnungen 107 und 107' als Einlaß und Auslaß für ein Arbeitsfluid, während eine Trennplatte 108 den Innenraum des Schwenkantriebes 106 in zwei Kammern teilt, von denen jeweils eine mit einer der Öffnungen 107 oder 107' in Verbindung steht. Weiterhin ist ein rotierender Flügel 109 innerhalb der Kammern vorgesehen, der um die Welle des Schwenkantriebes 106 umläuft. Der rotierende Flügel 109 bewegt sich in Übereinstimmung mit dem Fluiddruck auf Grund der Tätigkeit eines Magnetventils 110 (Fig. 18 bis 21) und betätigt dabei die Greifarme 14. Zwei Luftschläuche 113 sind jeweils mit den Saugköpfen 17 verbunden. Die Luftschläuche stehen mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe in Verbindung. Zur Verschwenkung der Halterung 15 innerhalb des vorgesehenen Schwenkbereiches von 90° greift an den Lagerzapfen 18 ein Zylinder 117 an.

Wie aus Fig. 18 zu erkennen ist, strömt bei Erregung der Magnetspule M des Magnetventils 110 das Arbeitsfluid, z. B. Druckluft, in Pfeilrichtung und dreht dadurch den Drehflügel 109 im Gegenuhrzeigersinn, wobei die Öffnung 107 als Einlaß und die öffnung 107' als Auslaß dient, so daß die Greifarme 14 in eine Position bewegt werden, in der sich die Saugköpfe 17 nahe an der Einfüllöffnung eines Behälters 4 anlegen. Anschließend wird eine weitere Magnetspule 121 entregt und läßt das Arbeitsfluid, das aus der Auslaßöffnung 107' ausströmt, in die Atmosphäre entweichen, während zugleich in den Saugköpfen 17 Unterdruck erzeugt wird. Sobald die Greifarme 14 einen der Behälter 4 erfassen, wird die Magnetspule N des Magnetventils 110 erregt, die Magnetspule M dagegen entregt, während die Magnetspule 121 ebenfalls erregt bleibt. Das Arbeitsfluid strömt nun wieder in Richtung der Pfeile (Fig. 19) und bewegt den Drehflügel 109 im Uhrzeigersinn, wobei die Öffnung 107' nunmehr als Einlaß und die Öffnung 107 als Auslaß dient. Da die Magnetspule 121 angeregt ist und schließt, bewegt sich der Drehflügel 109 nicht in seine Ausgangslage zurück, sondern stoppt auf halbem Wege, wobei der Druck des durch die Öffnung 107' einströmenden Arbeitsfluids sich

ίο nunmehr durch die Betätigung des Magnetventils 121 mit dem Gegendruck das Gleichgewicht hält. Dadurch wird die Bewegung der Greifarme 14 ebenfalls in halbgeöffnetem Zustand angehalten, während die Einfüllöffnung 1 an einem Behälter 4 voll geöffnet wird. Daraufhin bewegt der Zylinder 117 die ganze Halterung 15 nach unten, so daß der Füllstutzen 13 in die Einfüllöffnung 1 eines Behälters 4 eingeschoben wird.

F i g. 20 zeigt, daß nach dem Einsetzen des Füll-Stutzens 13 die Magnetspule 121 entregt wird, wodurch sie öffnet und das bisher angehaltene Arbeitsfluid in die Atmosphäre entweicht, so daß die Greifarme 14 weiterbewegt werden. Gleichzeitig wird die Saugwirkung der Saugköpfe 17 unterbrochen, so daß der Behälter 4 freigegeben wird.

Wie in F i g. 21 dargestellt ist, wird die Magnetspule N entregt und die Halterung 15 zusammen mit den Greifarmen 14 durch die Rückstellkraft des Zylinders 117 nach oben um 90° in die Ausgangslage zurückbewegt.

Wenn der Boden des Behälters 4 in der Ausnehmung 28 der Behälterhalterung 27 einrastet und der Füllstutzen 13 in die Einfüllöffnung eingesetzt worden ist, beginnt der eigentliche Füllvorgang der automatischen Meß- und Füllvorrichtung. Druckluft wird durch den Füllstutzen 13 zugeführt und bewirkt das Aufblähen eines Schlauchstückes 29 aus flexiblem Werkstoff, z. B. Gummi, in der Nähe des vorderen Endes des Füllstutzens 13, so daß dieser satt an der Innenseite der Einfüllöffnung 1 anliegt. Dadurch wird der Behälter 4 während des Füllvorganges in seiner Lage auf der Behälteraufnahme 27 gehalten. Das Füllgut wird aus der Auslaßöffnung des Füllstutzens 13 in den Behälter eingeblasen. Erreicht die Füllung im Behälter einen vorbestimmten Wert, so wird der Füllvorgang auf Grund des Signals einer Meßvorrichtung unterbrochen. Der Zustrom von Druckluft zum Füllstutzen 13 und damit zu dem aufgeblähten Schlauchstück 29 unterbleibt und der Kontakt zwisehen dem Schlauchstück 29 und der Einfüllöffnung 1 des Behälters 4 wird gelöst. Gleichzeitig bewirkt das Füllgewicht ein Schwenken der Behälteraufnahme 27 um ein Gelenk 30 und der gefüllte Behälter kippt, wie in F i g. 7 dargestellt ist, nach vorne und wird automatisch wegbefördert.

Die Zuführvorrichtung für die leeren Behälter ist so ausgelegt, daß zu dem Zeitpunkt, nachdem ein Behälter vollgefüllt ist und automatisch wegbefördert wird und somit die Behälteraufnahme 27 wieder ihre Ausgangslage einnimmt, der Einfüllstutzen 13 unmittelbar in die Einfüllöffnung 1 des inzwischen herangeführten leeren nächsten Behälters eingesetzt wird. Die Rückstellbewegung der Behälteraufnahme 27 und das Einsetzen des Bodens des nächsten Behälters 4 in die Ausnehmung 28 erfolgt nahezu gleichzeitig oder kurz aufeinander. Dadurch wird im Gegensatz zu den bisher bekannten Füllvorrichtungen nahezu die maximale Abfüllgeschwindigkeit erreicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Zuführung von Säcken zu einer Fülleinrichtung, enthaltend ein Magazin, in welchem die Säcke gestapelt sind, einen horizontal beweglichen Greifermechanismus und einen in vertikaler Ebene schwenkbaren Greifermechanismus, welche die Säcke vom Magazin zum Einfüllstutzen führen, wobei der eine Greifermechanismus die Säcke an den anderen Greifermechanismus übergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontal bewegliche Greifermechanismus (5) die Säcke (4) vom Stapel (2) in die vertikale Schwenkebene (A-A) des vertikal schwenkbaren Greifermechanismus (6) bringt, in der auch der Einfüllstutzen (13) und eine Behälteraufnahme (27) zum Abstützen des Sackes während des Einfüllens liegen, daß der vertikal schwenkbare Greifermechanismus (6) zwei aufeinander zu bewegliche Greiferarme (14) mit Saugköpfen (17) aufweist, welche in der Nähe der Einfüllöffnung (1) jeweils an den Säcken (4) angreifen und eine Öffnungsbewegung senkrecht zur Schwenkebene (A-A) ausführen, und daß der vertikal schwenkbare Greifermechanismus (6) eine freie Halterung aufweist, so daß durch das Gewicht eines erfaßten Sackes (4) der Greifermechanismus (6) eine Schwenkbewegung nach unten und nach Freigabe des Sackes eine Schwenkbewegung nach oben ausführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für die Greifarme (14) des Greifmechanismus (6) ein Druckluftschwenkantrieb (106) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für die Greifarme (14) des Greifermechanismus (6) ein Solenoid dient.