DE1611875C - Vorrichtung fur die Zufuhrung von Sacken zu einer Füllvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Zu- 45 Greifarme des Greifermechanismus ein Solenoid führung von Säcken zu einer Fülleinrichtung, ent- Verwendung finden.

haltend 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.

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 derGreifennechanisnuis erst dann in vertikaler Ebene

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 erfindiingsgemäßen 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 Einfüllstulzens für die in F i g. 1 gezeigte Füllvorrichtung, F i g. 9 A und 9 B verwendete Behälter aus Papier

oder Kunststoff mit einer detaillierten Darstellung der Einfüllöffnung,

Fig. 1OA und 1OB die Anordnung des Füllstutzens relativ zur Einfüllöffnung der Behälter,

Fig. 11 eine Vorderansicht einer Füllvorrichtung mit einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zuf ührungsvorrichtung,

Fig. 12 eine Seitenansicht der in F ig. 11 gezeigten Füllvorrichtung,

Fig. 13 eine Darstellung der Wirkungsweise von Greifarmen der in Fig. 11 gezeigten Zuführungsvorrichtung,

Fig. 14 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile des erfindungsgemäßen Vertikalführungsmechanismus,

Fig. 15 eine Vorderansicht des in Fig. 14 gezeigten Teiles,

Fig. 16 einen Teilschnitt durch die in Fig. 15 gezeigte Konstruktion,

F i g. 17 in einem Schnitt den Mechanismus eines Schwenkantriebes für die in F i g. 11 gezeigte Vorrichtung und

Fig. 18 bis 21 schematische Darstellungen der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zuführungsvorrichtung.

Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, enthält ein Magazin 2 eine Anzahl von Behältern 4 in einem Stapel, wobei die Behälter so angeordnet sind, daß ihre Einfüllöffnungen 1 in der Darstellung gemäß F i g. 2 auf der linken unteren Seite liegen. Die Behälter sind gemäß der Darstellung in F i g. 1 von links nach rechts gestapelt. Auf der linken Seite des Stapels ist eine Druckplatte 9 vorgesehen, um den Stapel mit einer vorbestimmten konstanten Kraft in Richtung auf die Entnahmeseite 7 am rechten Stapelende zu schieben. Auf der Entnahmeseite 7 befinden sich Anschläge 8, die das Herausfallen des am weitesten rechts liegenden Behälters verhindern.

Eine im ganzen mit 3 bezeichnete Einrichtung zur Führung der Behälter 4 besteht im wesentlichen aus einem Mechanismus 5 zum Herausziehen der Behälter in horizontaler Richtung und aus einem Führungsmechanismus 6 zur Führung der Behälter in vertikaler Richtung. Der Mechanismus 5 zum Herausziehen der Behälter in horizontaler Richtung besteht im wesentlichen aus einem Paar von Führungsarmen 11 mit jeweils einem Saugkopf 10 an ihrem unteren Ende und einem Paar von Führungen 12, an denen die Führungsarme 11 aufgehängt sind, und längs derer sich die Führungsarme 11 unter Einwirkung einer entsprechenden Kraft axial verschieben lassen.

Der Führungsmechanismus 6 zur vertikalen Führung der Behälter besteht im wesentlichen aus einem Paar von Greifarmen 14, einer Halterung 15 für die Greifarme 14 und einer im ganzen mit 16 bezeichneten Fangvorrichtung. Der Führungsmechanismus 6 hängt an einem Querträger 31. Die Mittel- oder Symmetrieachse des Führungsmechanismus 6 stimmt mit der durch die Oberflächen der Saugköpfe 10 bestimmten Linie A-A in Fig. 1 überein. Jeder der Greifarme 14 ist mit einem Saugkopf 17 versehen und in der Halterung 15 senkrecht zu der Symmetrieebene in der Linie A-A um einen Winkelweg von 90° schwenkbar. Die Halterung 15 ist mit beidseitig ausragenden Lagerzapfen 18 versehen, die in Lagern 19 am unteren Ende von Halteplatten 53 eines Rahmengerüstes 52 vorgesehen sind. Durch diese Anordnung kann die Halterung 15 zusammen mit den Greifarmen 14 um die Lagerzapfen 18 geschwenkt werden. Die Fangvorrichtung 16 besteht im wesentlichen aus. einem verzahnten Sektor 20, einem mit diesem kämmenden Ritzel 21 und einem Schwungrad 22, wobei das Ritzel 21 und das Schwungrad 22 zusammen auf einer Welle 23 montiert sind. Die ganze Fangeinrichtung 16 ist innerhalb des Rahmengerüstes 52 gelagert. Wie aus den F i g. 3 bis 6 zu entnehmen ist, ist der verzahnte Sektor 20 auf der Oberseite (bei 24) der Halterung 15 befestigt und so eingerichtet, daß das Ritzel 21 dann außer Eingriff kommt, wenn die Greifarme 14 aus einer mit B bezeichneten Position in eine mit B' bezeichnete Position geschwenkt worden sind (siehe F i g. 2).

Die Wirkungsweise der Zuführungsvorrichtung ist folgende:

Bei Beginn jedes Zuführungsvorganges bewegen sich die Führungsarme 11 in horizontaler Richtung auf die Entnahmeseite 7 des Stapels 2 zu, bis ihre Saugköpfe 10 auf dem ersten Behälter des Behälterstapels aufliegen. Diese Position ist in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt. Zugleich tritt eine nicht dargestellte Vakuumpumpe in Tätigkeit, um den Druck innerhalb der Saugköpfe abzusenken. Daraufhin werden die Führungsarme 11 zusammen mit dem durch die Saugköpfe 10 gehaltenen Behälter in die Symmetrielinie A-A zurückbewegt. Die Linie A-A stimmt überein mit einer Linie A'-A', die durch einen Einfüllstutzen 13 und durch eine Behälteraufnahme 27 bestimmt ist. Die senkrecht zur Zeichenebene in F i g. 1 liegende, durch die Linie A'-A' verlaufende Ebene wird im folgenden als Einfüllebene bezeichnet.

In dem Vertikalführungsmechanismus 6 wird die

Halterung 15 für die Greifarme 14 in Pfeilrichtung (F i g. 3) aus der Position B in die Position B' verschwenkt, wobei die Saugköpfe 17 den in der durch die Linie A-A markierten Ebene befindlichen Behälter 4 von beiden Seiten berühren. Die Greifarme 14 werden dabei durch einen beliebigen Antrieb,

z. B. durch eine Magnetspule oder einen preßluftbetätigten Schwenkantrieb, bewegt.

Nachfolgend wird ein Beispiel erläutert, in dem eine Magnetspule zur Bewegung der Greifarme 14 entsprechend den aus F i g. 5 ersichtlichen Pfeilen verwendet wird. Innerhalb der Saugköpfe 17 wird Unterdruck erzeugt, um den Behälter 4 in der Linie A-A nahe der Einfüllöffnung 1 zu erfassen. Gleichzeitig wird von der Magnetspule Kraft auf die Greifarme 14 übertragen. Daraufhin werden die Greif- arme 14 zuerst in die Ausgangsposition gemäß den dreifahnig bezeichneten Pfeilen in F i g. 5 zurückgeführt, z. B. mit Hilfe von Luftdruck oder Federdruck. Anschließend wird die Saugwirkung der Saugköpfe 10 unterbrochen, um den Behälter von den Führungsarmen 11 abzulösen und dadurch zu bewirken, daß die Saugköpfe 17 allmählich die Einfüllöffnung 1 öffnen. Nach dem Abtrennen des Behälters 4 von den Saugköpfen 10' halten nunmehr die Saugköpfe 17 den Behälter. Der Vertikalführungsmechanismus 6 schwenkt um seine Lagerzapfen 18 auf Grund des Behältergewichtes selbständig in Richtung der Pfeile in F i g. 2 und 3. Die Einfüllöffnung ist dabei geöffnet. Zur Unterstützung der Schwenkbewegung des Vertikalführungsmechanismus 6 unter dem Eigengewicht des Behälters kann eine zusätzliche Kraft eingesetzt werden. Der Behälter schwenkt um einen Betrag von 90° nach unten, so daß der 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 Fig. 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 F i g. 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 Grand 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: 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 schwenk-

1. Vorrichtung für die Zuführung von Säcken
zu einer Fülleinrichtung, enthaltend ein Maga- 5
zin, 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 Grei- 10 barer Greifermechanismus zum Wegführen der Säcke fermechanismus die,Säcke an den anderen Grei- aus dem Magazin beschrieben. Diese Vorrichtung fermechanismus übergibt, dadu rch gekenn- weist jedoch Nachteile auf, die daraus resultieren, zeichnet, daß der horizontal bewegliche daß vor dem Überstülpen des Sackes über den Ein-Greifermechanismus (5) die Säcke (4) vom Sta- füllstutzen die Einfüllöffnung des Sackes durch einen pel (2) in die vertikale Schwenkebene (A-A) des 15 gesonderten Arbeitsschritt mit Hilfe zusätzlicher Einvertikal schwenkbaren Greifermechanismus (6) richtungen geöffnet werden muß. Hieraus ergibt sich bringt, in der auch der Einfüllstutzen (13) und ebenfalls eine Verzögerung des Füllvorganges,
eine Behälteraufnahme (27) zum Abstützen des Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin,

Sackes während des Einfüllens liegen, daß der eine Beschleunigung des Füllens zu erzielen, insbevertikal schwenkbare Greifermechanismus (6) 20 sondere zu vermeiden, daß ein zusätzlicher Arbeitszwei aufeinander zu bewegliche Greiferarme (14) schritt für das Öffnen der Einfüllöffnung des Sackes mit Saugköpfen (17) aufweist, welche in der Nähe zwischengeschaltet werden muß.
der Einfüllöffnung (1) jeweils an den Säcken (4) · Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geangreifen und eine Öffnungs bewegung senkrecht löst, daß der horizontal bewegliche Greifermechaniszur Schwenkebene (A-A) ausführen, und daß 25 mus die Säcke vom Stapel in die vertikale Schwenkder vertikal schwenkbare Greifermechanismus ebene des vertikal schwenkbaren Greifermechanismus (6) eine freie Halterung aufweist, so daß durch bringt, in der auch der Einfüllstutzen und eine Bedas Gewicht eines erfaßten Sackes (4) der Grei- hälteraufnähme zum Abstützen des Sackes während fermechanismus (6) eine Schwenkbewegung nach des Einfüllens liegen, daß der vertikal schwenkbare unten und nach Freigabe des Sackes eine 30 Greifermechanismus zwei aufeinander zu bewegliche Schwenkbewegung nach oben ausführt. 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 er-

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.

faßten 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 Patent-

—— schutz begehrt. Als Antrieb für die Greifarme des

Greifermechanismus kann ein Druckluft-Schwenkantrieb dienen. Außerdem kann als Antrieb für die