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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen von
Beuteln, mit einer Zuführeinrichtung
zum Zuführen
von oben offenen Beuteln an eine Befüllstation und einem vertikalen
Produktauslass an der Befüllstation
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es
ist bekannt, dass zunächst
oben offene, leere Beutel erzeugt werden, z.B. mittels einer vertikalen
Schlauchbeutelmaschine, und dass die Beutel dann hintereinander
auf eine bandförmige
Zuführeinrichtung
gestellt werden, von der sie taktweise einem vertikalen Produktauslass
an der Befüllstation
zugeführt
werden. Bei jedem Stillstand der Zuführeinrichtung wird ein Beutel
unterhalb des Produktkopfes positioniert und mittels von oben in
den Beutel abgegebenen Produkts befüllt. Nach dem Füllvorgang
des einen Beutels wird die Zuführeinrichtung
um einen Takt weiterbewegt, so dass der nachfolgende Beutel für einen
Füllvorgang
unterhalb des Produktkopfes positioniert wird. Die befüllten Beutel
werden von der Zuführeinrichtung
taktweise weiter an eine Schweißstation
gebracht. An der Schweißstation
wird jeweils ein Beutel während
eines Stillstandes der Zuführeinrichtung
mittels gegeneinander bewegbarer, den oberen Rand des Beutels einklemmender
Schweißbacken
zugeschweißt.
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Aus
der
CH 678 613 A5 ist
eine Vorrichtung zum Befüllen
von Beuteln bekannt, bei der (oben) offene Beutel mit einer Zuführeinrichtung
zu einem Produktauslass transportiert, durch vertikal verfahrbare Stößel angehoben
und von am Produktauslass angeordneten Spreizeinrichtung so gespreizt
werden, dass ein Beutel über
den Produktauslass stülpbar
ist. Die gefüllten,
von den Stößeln wieder
abgesenkten Beutel werden von einer weiteren Zuführeinrichtung einer Verschließeinrichtung
zugeführt.
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Beim
Gegenstand der
DE 17
61 280 A werden ebenfalls von einer Transporteinrichtung
transportierte Beutel von Vakuumgreifern erfasst und angehoben,
diese Druckschrift befasst sich aber lediglich mit dem vollständigen Öffnen eines
Beutels. Die von Greifzangen fixierten, mit der Transporteinrichtung
geförderten,
flachen Beutel werden von den Vakuumgreifern erfasst und zu einer
Blasdüse
hochgehoben. Die Bewegungsmechanik dieser Vakuumgreifer ist dieser
Druckschrift nicht entnehmbar, auf Grund der Figuren dürfte sie
an dem Greiferrad
7 befestigt sein und muss die Vakuumgreifer
quer zum Becherband zu den Beuteln hinbewegen.
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Die
Publikationen
DE 30
00 496 A1 und
JP 07-002228
A offenbaren zwar Vorrichtungen, die von Sauggreifern gehaltene
Säcke einem
Füllstutzen
zuführen,
wobei lediglich die
DE
30 00 496 A1 auch eine pneumatische Anhebung dieser Sauggreifer zeigt,
indem ein Parallelogrammgestänge
auf dem die Sauggreifer verfahrbar sind, einseitig angehoben wird.
Beide Schriften betreffen aber Sackabfüllvorrichtungen, bei denen
die flachen, leeren Säcke
ohne Transporteinrichtung gefördert,
mittels den Sauggreifern geöffnet
und nach dem Befüllen
von einer Absackvorrichtung vom Füllstutzen abgenommen, verschlossen
und abtransportiert werden.
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Die
bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie relativ umständlich arbeiten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass sie konstruktiv einfacher,
kompakter und preiswerter gestaltet ist.
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Gelöst wird
die Aufgabe mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach
Anspruch 1 sind am Produktauslaß auf
gegenüberliegenden
Seiten des Beutels und im Bereich des oberen Randes des Beutels
ansetzbare, mittels einer Stelleinrichtung aufeinander zu und von
einander weg bewegbare Greifer vorgesehen, die starr mit einer Höhenverstelleinrichtung
verbunden sind.
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Derart
kann an der Befüllstation
jeder Beutel oben aufgespreizt werden, wobei Greifer am oberen Rand
des Beutels angesetzt und voneinander weg bewegt werden, und die
Greifer gegenüberliegende Seiten
des Beutels festhalten und dabei nach oben bewegt werden, wobei
der Beutel zumindest teilweise über
einen vertikalen Produktauslass gestülpt wird. Es wird während einer
Stülppositionseinhaltung Produkt
durch den Produktauslass in den Beutel gefüllt, und der Beutel wird nach
Beendigung des Füllvorganges
wieder unten abgesetzt und weitertransportiert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
hat den Vorteil, dass vom Produktauslass abgegebenes Produkt nicht
an den inneren, oberen Rand eines Beutels gelangen kann, da infolge
des Überstülpens des Beutels über den
Produktauslass der Rand ringförmig
durch den Produktauslass vor aufstaubendem Produkt geschützt ist.
Dabei kann der Beutel eng oder mit relativ viel Freiraum zwischen
den Innenflächen
des Beutels und dem Produktauslass auf den Produktauslass gestülpt werden.
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Bei
der Vorrichtung kann die Höhenverstelleinrichtung
auch lediglich für
ein relativ geringfügiges Anheben
der Beutel vorgesehen sein. Je nach Eigenschaft des abzupackenden
Produkts, der Füllmenge und
der Beutelgröße reicht
ein derartiges Anheben der Beutel bereits aus, um eine Benetzung
des inneren, oberen Randes der Beutel mit Produkt zu vermeiden.
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Da
der Greifer ein Vakuumgreifer ist, so erfolgt das Ergreifen gegenüberliegender
Beutelseiten sicher und unabhängig
von der Position der Beutelseiten. Ein derart ergriffener Beutel
kann ebenfalls sicher durch Betätigung
der Höhenverstelleinrichtung angehoben
und während
des Befüllvorganges
und seines Absetzens gehalten werden. Weist der Vakuumgreifer einen
flexiblen Saugnapf mit einer mittig in den Saugnapf mündenden
Luftleitung auf, welche mit der abwechselnd Unterdruck und Druckluft
erzeugenden Einrichtung verbunden ist, so sind weitere Vorteile
erreicht. Zum einen passt sich der flexible Saugnapf etwas der äußeren Beutelseite
an, was deren Anhaftung verbessert, zum anderen sorgt die mittig
in den Saugnapf mündende
Luftleitung dafür,
dass der Saugnapf unabhängig
von seinem zeitlichen Deformationszustand zuverlässig betrieben werden kann.
Es kann die abwechselnd Unterdruck und Druckluft erzeugende Einrichtung
sowohl für
das Ergreifen eines Beutels als auch für dessen Loslassen genutzt
werden.
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Die
Höhenverstellung
ist kostengünstig
und zuverlässig,
da sie einen vertikal ausgerichteten Pneumatikzylinder aufweist.
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Ist
die Zuführeinrichtung
ein horizontal ausgerichtetes, umlaufendes Becherband (Anspruch
2), so werden sowohl die leeren als auch die befüllten Beutel sicher und zuverlässig in
jeweils einem Becher transportiert. Damit ist auch eine ortsgenaue
Positionierung der Beutel am Produktauslass, an den Greifern, und,
nach erfolgter Beutelbefüllung,
an einer nachfolgenden Schweißstation
gegeben.
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Weisen
die Becher des Becherbandes eine in vertikaler Richtung durchgehende
Aussparung auf, wobei jede Aussparung einen Becher in zwei Becherteile
trennt (Anspruch 3), so wird die Umlaufeigenschaft des Becherbandes
verbessert. Bewegt sich ein Becher z.B. um ein das Becherband um
180 Grad umlaufendes Rad herum, so wird die Aussparung zu einem
spitzen Winkel, und die beiden Becherteile laufen leichtgängiger entlang
der gebogenen Bahn, als dies bei einem einstückigen Becher der Fall wäre.
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Rieselfähiges Produkt
kann mit großer
Dosiergenauigkeit in die Beutel abgegeben werden, wenn an der Befüllstation
ein Schneckendosierer mit einem unten angeordneten Produktauslass
vorgesehen ist. Durch einen von der Dichte des Produkts und den
Abmessungen des Schneckendosierers abhängigen Drehwinkel der Schnecke
wird die abzufüllende
Produktmasse bestimmt.
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Das Öffnen eines
Beutels durch die Greifer kann zumindest teilweise während des
Anhebens des Beutels erfolgen. Durch die Überlagerung der beiden Funktionen Öffnen und
Anheben wird Zeit gespart, und der Verpackungsprozess erfolgt schneller.
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Werden
während
des Absenkens des Beutels die gegenüberliegenden, vom Greifer gehaltenen Seiten
des Beutels gegeneinander gedrückt,
so wird der obere Bereich des Beutels zusammengebracht, so dass
er an einer nachfolgenden Schweißstation sicherer verschweißt werden
kann.
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Der
Abfüllvorgang
wird weiter verkürzt,
wenn der Füllvorgang
bereits während
des Anhebens der Beutel beginnt, oder wenn der Füllvorgang erst bei vollständiger Entfernung
des Beutels vom Produktauslass beendet wird. Im ersten Fall wird
die Trägheit des
zu fallenden Produkts und dessen Fallzeit ausgenutzt, den Beutel
in eine erhöhte
Position zu bringen.
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Im
folgenden wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren, die ein Ausführungsbeispiel
darstellen, näher
beschrieben. Es zeigt:
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1 in einer Seitenansicht
eine Verpackungslinie mit einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine
zur Erzeugung von leeren, oben offenen Beuteln, einem umlaufenden
Becherband zum taktweisen Weitertransportieren der Beutel, einer
Befüllstation
mit einem unteren Produktauslass eines Schneckendosierers, einer
Stelleinrichtung an der Befüllstation
zum Ergreifen und Spreizen sowie einer Höhenverstelleinrichtung zum
Anheben eines Beutels und dazu, den Beutel über den Produktauslass zu stülpen und
nach dem Befüllvorgang
wieder in das Becherband zu setzen, und eine nachgeordnete Schweißstation
zum Verschweißen
der Beutel, sowie
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2 in einer Seitenansicht
einen entlang AA der 1 geschnittenen
Becher des Becherbandes, mit eingesetztem, oben offenen Beutel,
mit Sauggreifern zur Spreizung des Beutels und mit zwei Pneumatikzylindern
als Teil einer Höhenverstelleinrichtung
zum Anheben und Stülpen
des Beutels über den
sich oberhalb des Beutels befindlichen Schneckendosierer.
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An
einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 wird eine ebene
Folienbahn 2 mittels umlaufender Abzugsriemen 3 von
einer Folienrolle 4 taktweise abgezogen und an einer Formschulter 5 zu
einem Folienschlauch 6 umgeformt (1). Der Folienschlauch 6 umgibt
ein Formatrohr 7. Der Folienschlauch 6 wird mittels
einer gegen den Folienschlauch 6 und das Formatrohr 7 taktweise
drückenden
Längssiegelbacke 8 in
Form einer Längsnaht 9 verschweißt. Mittels
Seitenfaltenstechern 10 wird der Boden 11 eines
Beutels 12 geformt. Der Boden 11 wird mittels
einer Querbacke 13 verschweißt. Die Schweißnaht wird
dann gegen den Boden 11 umgelegt und ein zuvor gefertigter
Beutel 12 wird mittels eines Stechmessers 14 vom
Folienschlauch 6 abgetrennt. Der abgetrennte Beutel 12 fällt auf
eine Zuführeinrichtung 15.
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Die
Zuführeinrichtung 15 ist
ein um zwei Räder 16, 17 umlaufendes,
horizontal ausgerichtetes Becherband 18. Ein Rad 17 wird
mittels eines Motors 19 angetrieben. Die Becher 20 des
Becherbandes 18 weisen in vertikaler Richtung eine durchgehende, schlitzartige
Aussparung 21 auf. Jede Aussparung 21 trennt einen
Becher 20 in zwei Becherteile 22, 23. Die
Becher 20 laufen dadurch besser um die Räder 16, 17 herum.
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An
der Vorrichtung 24 werden die oben offenen Beutel 12 taktweise
von der Zuführeinrichtung 15 an
einen vertikalen Produktauslass 25 einer Befüllstation 26 transportiert.
Am Produktauslass 25 sind auf gegenüberliegenden Seiten 27, 28 (2) eines Beutels 12 und
im Bereich des oberen Randes 29 des Beutels 12 ansetzbare,
mittels einer zweiteiligen Stelleinrichtung 30 aufeinander
zu und von einander weg bewegbare Greifer 31, 32 vorgesehen,
die starr über
Verbindungen 33, 34 mit der Höhenverstelleinrichtung 35 verbunden
sind.
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Die
Greifer 31, 32 sind Vakuumgreifer 36, 37. Jeder
Greifer 31, 32 weist einen flexiblen Saugnapf 38, 39 aus
Kunststoff auf. Mittig in den Saugnapf 38, 39 mündet eine
Luftleitung 40, 41. Jede Luftleitung 40, 41 ist
mit einer abwechselnd Unterdruck und Druckluft erzeugenden Einrichtung 42 verbunden.
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Eine
einzige Stelleinrichtung könnte
auch eine Schere betätigen,
an deren Spitzen sich die Saugnäpfe
befinden.
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Die
Höhenverstelleinrichtung 35 weist
zwei vertikal ausgerichtete Pneumatikzylinder 44 auf. Als Alternative
könnte
auch ein einziger Pneumatikzylinder vorgesehen sein. Die Stelleinrichtung 30 ist
entlang der Führung 43 verschiebbar.
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An
der Befüllstation 26 wird
staubendes Produkt 45 portionsweise mittels eines Schneckendosierers 46 aus
einem Trichter 47 ausgebracht. Dazu wird eine Achse 48 einer
im Rohr 49 befindlichen Schnecke 50 mittels eines
Motors 51 jeweils um einen gewissen Winkel gedreht.
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An
der Befüllstation 26 wird
jeder Beutel 12 oben aufgespreizt, so dass sich seine Seitenfalte 52 glättet. Dazu
werden die Greifer 31, 32 mit Unterdruck versorgt,
am oberen Rand 29 des Beutels 12 angesetzt und
voneinander weg bewegt. Die Greifer 31, 32 halten
die gegenüberliegenden
Seiten 27, 28 des Beutels 12 fest. Während des
Festhaltens werden die Greifer 31, 32 durch Einsatz
der Pneumatikzylinder 44 nach oben bewegt, wobei der Beutel
mit seinem Rand 29 über
den vertikalen Produktauslass 25 gestülpt wird. Während einer Stülppositionseinhaltung
wird Produkt 45 durch den Produktauslass 25 in
den Beutel 12 gefüllt,
ohne dass der innere, obere Rand 29 mit Produkt 45 in
Kontakt kommt.
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Das Öffnen des
Beutels 12 und das Anheben des Beutels 12 erfolgen
weitgehend zeitgleich. Der Füllvorgang
beginnt schon während
des letzten Abschnitts des Anhebevorganges.
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Nach
Beendigung des Füllvorganges
wird der Beutel 12 nach unten abgesenkt. Während des Absenkens
werden die gegenüberliegenden
Seiten 27, 28 des Beutels 12 gegeneinander
gedrückt.
Der Beutel 12 wird wieder in seinen Becher 20 gesetzt und
anschließend
weiter zu einer Schweißstation 53 transportiert,
wo er mittels gegeneinander beweglicher Schweißbacken 54, 55 oben
zugeschweißt
wird.
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- 1
- Schlauchbeutelmaschine
- 2
- Folienbahn
- 3
- Abzugsriemen
- 4
- Folienrolle
- 5
- Formschulter
- 6
- Folienschlauch
- 7
- Formatrohr
- 8
- Längssiegelbacke
- 9
- Längsnaht
- 10
- Seitenfaltenstecher
- 11
- Boden
- 12
- Beutel
- 13
- Querbacke
- 14
- Stechmesser
- 15
- Zuführeinrichtung
- 16,
17
- Rad
- 18
- Becherband
- 19
- Motor
- 20
- Becher
- 21
- Aussparung
- 22,
23
- Becherteil
- 24
- Vorrichtung
- 25
- Produktauslass
- 26
- Befüllstation
- 27,
28
- Seite
- 29
- Rand
- 30
- Stelleinrichtung
- 31,
32
- Greifer
- 33,
34
- Verbindung
- 35
- Höhenverstelleinrichtung
- 36,
37
- Vakuumgreifer
- 38,
39
- Saugnapf
- 40,
41
- Luftleitung
- 42
- Einrichtung
- 43
- Führung
- 44
- Pneumatikzylinder
- 45
- Produkt
- 46
- Schneckendosierer
- 47
- Trichter
- 48
- Achse
- 49
- Rohr
- 50
- Schnecke
- 51
- Motor
- 52
- Seitenfalte
- 53
- Schweißstation
- 54,
55
- Schweißbacke