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Sackverschließmaschine Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Verschließen
von Säcken, die aus einer schweißbaren Innenlage und einer ein-oder mehrschichtigen
Außenlage bestehen, die an einer Sackwand mit einer mit einem Heißklebstoffauftrag
beschichtete1 Umschlagsklappe über die Öffnungsränder der Innenränder vorsteht und
an der anderen Sackwand kürzer ist als aje Innenlage. Dabei kann die innere Lage
eines Mehrlagensackes die Innenlage bilden, die dann gemeinsam mit den anderer tagen
zu einem gemeinsamen Sackboden gefaltet ist. Die Innenlage kann aber auch eine eigene
Bodenfaltung aufweisen und als Einsteck-Innensack in einen Außensack hineingesteckt
sein. Die Innenlage besteht entweder aus thermoplastischer Kunstoffolie oder aus
mit einer Innenbeschichtung aus einer solchen Folie versehenem Werkstoff.
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Säcke dieser Art schützen empfindliche Schüttgüter mit ihrem gasdichten
Innensack gegen Einflüsse der Atmophäre, während der Außensack den Innensack vor
Beschädigungen beim Transport bewahrt. Das Verschließen solcher Säcke erfolgt durch
gasdichtes Verschweißen der Öffnung der Innenlage, Erwärmen des Heißklebstoffauf-trages
an der Umschlagsklappe der Außenlage, gemeinsames Umschlagen des verschweißten Öffnungsendes
der Innenlage und der Umschlagsklappe der Außenlage um 1800 auf die Seitenwand der
Außenlage und Aufkleben der Umschlagsklappe auf letztere.
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Das Verschließen des Innensackes durch Schweißen und des Außensackes
durch Kleben wurde bisher in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen vollzogen,
weil das Schweißen den
Einsatz anderer Mittel zur Übertragung der
Scl;weißwärme erfordert als das Erwärmen des Heißklebstoffauftrages. Das Vorhandensein
der Umschlagklappe am Außensack, die eine Seite des Innensackes überragt, erfordert
für das Schweißen den Einsatz von beheizben Schweißbalken, die von der anderen Seite
her unmittelbar gegen das zu schweißende Öffnungsende des Innensackes angedrückt
werden und die Schweißwärme durch Wärmeleitung unmittelbar auf das Öffnungsende
übertrag~ Dagegen verlangt der Heißklebstoff am AuBensack eine berührungslose Erwärmung,
weil ein mit iEm in Berührung tretender Heizkörper durch den Klebstoff verschmutzt
würde.
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Man hat deshalb bisher das Erwärmen des Heißklebstoffauftrags mittels
eines Heißluftstromes vorgenommen.
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Das Verschließen der Säcke erfolgt gewöhnlich unmittelbar nach dem
Befüllen ih demselben Raum, in welchem auch der Füllvorgang vorgenommen wird. Da
in diesen Räumen üblicher-$ weise eine starke Staubentwicklung auftritt, besteht
eine hohe Explosionsgefahr, wenn die zu verpackenden Schüttgüter brennbar oder gar
explosiv sind und wenn beim Schweißen des Innensackes oder beim Erwärmen des Heißklebstoff
auftrags am Außensack Temparaturen zum Einsatz kommen, die die Zünd-t temperatur
solcher Staub-Luftgemische überschreiten.
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Während die zum Schweißen der Innensäcke zur Anwendung kommenden Schweißbalken
eine mit Sicherheit unter der genannten Zündtemparatur liegende Temparatur aufweisen,
sind in den der Erwärmung der Heißluft dienende Wärmeaustauschern stets Heiztemparaturen
notwendig, die die Zündtemparatur des Staub-Luftgemisches überschreiten Dieser Ums
tand macht es erforderlich, die Heißluft außerhalb des Sacldüll- und Schließraumes
zu erzeugen, und in isolierten Rohrleitungen zur Verwendungsstelle zu leiten. Die
Kosten für eine solche Heißluftanlage sind sehr erheblich.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung zum
automatischen Verschließen der eingangs beschriebenen Säcke vorzuschlagen, die das
Verschweißen des Innensackes und das Verkleben des Außensackes gleichzeitig und
unter Einsatz von Heiztemperaturen vollzieht, die jegliche Explosions gefahr ausschließen.
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Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von bekannten
Sackverschlicßmaschinen für durch Wärme- und Druckanwendung zu verschliessnde Säcke
mit Fördermitteln um Voranbewegen und Führen der zu verschliessenden Säcke in aufrechter
Stellung, Einrichtungen zum Umschlagen des Sackendes und zum Erhitzen auf der Umschlagseite
sowie zum anschliessenden Anpressen des umgeschlagenen Sackendes an die ihm zugekehrte
Sachwandung.Bei einer Sackverschließmaschine dieser Art wird erfindungsgemäss vorgeschlagen:
zum Verschliessen der eingangs beschriebenen Säcke die Einrichtung zum Erhitzen
des Sackendes aus einer sich in Transportrichtung erstreckenden ortsfesten, auf
der Schweißtemperatur für die schweißbare Innenlage gehaltenen Heizleiste bestehen
zu lassen, der im Bereich des dffnungsendes der Innenlage ein mit ihr wärmeleitend
verbundener Schweißbalken zugeordnet ist, der sich von der Heizleiste bis zu dem
gegen ihn anliegenden Offnungsrand der Innenlage erstreckt und dessen Höhe so gewählt
ist, dass die Heizleiste einen soichen Abstand von der Umschlagklappe der Ausser.
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lage hat, dass deren Heißklebstoffauftrag durch die Wärmestrahlung
der Heizleiste klebfähig gemacht wird. Diese Ausbildung der Heizeinrichtung erlaubt
die gleichzeitige Wärmebehandlung des durch Schweißen zu verschliessenden öffnungsendes
des Innensackes und des Heißklebstoffauftrages an der Umschlagklappe des Aussensackes
mittels einer einzigen Heizleiste, die ohne weiteres explosionssicher ausgebildet-
werden kann, beispielsweise durch hermetischen Abschluss der elektrischen Heizkörper
gegen die Atmosphäre. Durch den auf dia Heizleiste aufgesetzten Schweißbalken wird
die Heizleiste in gleichbleibendem Abstand vom Klebstoffauftrag an der Um schlagklappe
gehalten, der dabei einer gleichmässigen Wärmestrahluausgesetzt ist, ohne mit der
Heizleiste in Berührung zu treten un diese verschmutzen zu können. Durch die räumliche
Vereinigung der Mittel zum unmittelbaren Übertragen der Schweißwärme auf das Öffne
ende des Innensackes mit den Mitteln zum mittelbaren Erwärmen des Heißklebstoffauftrages
an der Umschlagklappe ergibt sich eine in Transportrichtung der Säcke gedrängte
vorteilhafte Bauweise der Gesamtvorrichtung.
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Die erfindungsgemässe Sackverschliaßmaschine kann weiter augesta@
tet werden durch Rillschaiben zum Anbringen einer den Öffnungsrand der Innenlage
und die Umschlagklappe der Aussenlage erfassenden
Rillung zur Vorbereitung
des gemeinsamen Umschlagens.Ferner kann zweckmässigerweise eine federndc Andrückleiste
zum Andrücken des Öffnungsendes der Innenlage an den Schweißbalken vorhanden sein,
um die sichere Übertragung der Schweißwärme zu gewährleisten. Besondern vorteilhaft
ist es, wenn die Übertragung der Schweiß- bz Heißlebewärme nach einem Umschlagen
der gemeinsam umzuschlagende Sackteile um 90° in die Horizontale erfolgt. Die Anordnung
der Heizleiste unterhalb der um 900 ungelegten Umschlagklappe ergiht die bestmögliche
Wärmeausnutzung durch Strahlung und Konvektion beim Erwärmen des Klebstoffauftrages.
Erfindungsgemäss kann eine Abdeckhaube für die horizontal angeordnete Heizleiste
zum Niederhalten der umgeschlagenen Schließteile in zur Oberfläche der Heileiste
paralleler Lage vorgesehen sein-. Die Abdeckhaube verminder: einerseits Wärmeverluste
der Heizleiste und hält andererseits mit ihrer oberen horizontalen Wand die Umschlagklappe,
di das Bestreben hat, in ihre senkrecht Lage zurückzufedern, genau in der Horizontalen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Andrückbandpaa
mit federnden Andrückrollen zum gleichzeitigen Andrücken der Sch@ und Klebestellen
an den auf die Sackwand umgelegten Schließteilen vor. Das gleichzeitige Übertragen
der Wärme auf die Schweiß zone ?' der Innensacköffnung und auf den Klebstoffauftrag
an der Umschlag klappe Das Aussensackes erfordert auch das gleichzeitige Andrückt
der erwärmten Schweiß zone am Innensack und des erwärmten Klebstof auftrages an
der Umschlagklappe nach dem Umlegen dieser Schließteile um 180° mittels des Andrückbandpaares.
Da die sich nach dem Umlegen der genannten Sackbestandteile dem Andrückbandpaar
darbietende Andrückflächen wegen der sich spreizenden Knickstelle r oberen Sackende
und der unterschiedlichen Lagezahlen in den ffi3e reichen der Schweißstelle und
der Klebestelle uneben sind, kann besonders vorteilhaft das Andrückbandpaar mit
Andrückrollen aus@ staltet sein, die entsprechend der Zahl und Anordnung der Knick
Schweiß- und Klebestellen an den um 1800 umgelegten Schließteilen des Sackes in
mehreren Reihen angeordnet und unabhängig veneinand beweglich sind. Um gegenseitige
Beeinflussungen der Andrückrollet reihen und längere, durch die Lücken zwischen
den einzelnen Andrü rollen einer Jeclen Reihe bedingte Unterbrechungen der Druckwirk@
weitgehend
zu vermeiden, sind die Andrückrollen der einen Reihe r einem weiteren Erfindungsvorschlag
gegenüber den Andrückrollen d henachbarten Reihe auf Lücke versetzt. Um dabei ein
möglichst sattes Anliegen der Andrückbandtrume an den besonders quer zur Bandrichtung
unebenen Flachen der umgelegten Sackbestandteile zu gewährleisten, sind die Andrückrollen
erfindungsgemäss pendelnd auf ihren Achsen gelagert. Sie können dann in Anpassung
an die Unebenheiten seitlich auspendeln und dadurch das zugeordnete Andrückbandtrum
weitgehend an dia unebenen Flächen anschmiegen. In vielen Fällen genügt es, die
beschriebene Anordnung und Ausgestaltung der Andrückrollen nur an der Sackseite
vorzusehen, auf ctdie Umschläge des Aussen- und des Innensackes umgelegt worden
sin während die Andrückrollen an der anderen Sackseite in bekannter Weise als sich
über die Andrückbandbreite erstreckende, ortsfest gelagerte Gec3endruckrollen ausgebildet
werden.
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Der Schweißbalken kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung los
bar an der Heizleiste befestigt und gegen Schweißbalken mit ander-Abmessungen auswechselbar
sein, um die Vorrichtung an beliebige andere Ausführungsformen der Säcke anpassbar
zu machen. Ferner ist es erfindungsgemäss zweckmässig, wenn die Bearbeitungsstationen
und ein die Säcke führendes Führungskettenpaar an einem gemeinsame Tragstück gelagert
und mit diesem in senkrechter Richtung verstell bar sind. Auf kiese Weise ist auch
eine Anpassung; an die vorkommen den verschiedenen Sackhöhen möglich.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich auch zum Verschliese
solcher Doppelsäcke, bei denen auch der Innensack mit einer Umschlklappe mit einem
Heißlebstoffauftrag versehen ist. hierzu ist lediglich der Schweißbalken zu entfernen.
Die Klebstoffaufträge auf den beiden Umschlagklappen werden dann mittels der Heizleiste
berührungsfrei durch Wärmestrahlung erhitz und damit klebfähig gemacht.
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ie Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand d sichnung
näher erläutert,in der Ausführungsbeispiele darges ind.
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@ der Zeichunung zeigen: Figur 1 das noch offene Ende eines Sackes,
wie cs nach dem Befüllen des Sackes der Schließvorrichtunrj zugeführt wird, in Draufsicht
Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie IrXII in Figur 1, Figur 3 das verschlossene
Sackende im Querschnitt, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäs@ Sackverschließmaschine
im Aufriss, Figur 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Figur Figur 6 einen Schnitt
nach der Linie VI-VI in Figur Figur 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Figur
Figur 8 das zugehärige Andrückbandpaar in Draufsicht Figur 9 eine Seitenansicht
der Andrückrollen des An@ drückbandpaares nach Figur 7 und Figur 10 einen Querschnitt
des Andrückbandpaares nach der Linie X-X in Figur 8.
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Der zu verschliessende Sack S nach den Figuren 1 und 2 besteht aus
dem Aussensack 1 aus einer oder mehreren, gestaffelt andenden Pap.
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lagen und dem Innensack 2 aus thermoplastischer Kunststoff-Folie oder
einer Kombination aus mit einer Metallfolie und einer Kunsts Folie beschichtetem
Papier, bei der die Kunststoff-Folie die Inne wand des Innensackes bildet. Der Aussensack
besitzt eine gegebenen falls die Staffelung aufweisende Umschlagklappe 3 an seinem
Öffnungsende, die über die gesamte Sackbreite mit einem Klebstoffau@@ trag oder
-aufträgen 4 aus einem bekannten Heißklebstoff besch@ @et ist, der erst nach Erwärmung
klebfähig wird. Der Innensack
mit seinem Füllende 5 um ein zum Umschlagen
ausreichendes Stück aus dem Aussensack heraus.
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Das Verschliessen des Sackes erfolgt durch Verschweissen der Kunstsoff-Folie
des Innensackes längs der öffnungskante mit einer Schweißnaht 6, durch Erwärmen
des oder der heißklebstofffaufträge 4 und durch Umschlagen der Schließteile 3 und
5 um 180°, wobei die Umschlagklappe 3 das umgeschlagene Ende des Innensackes überdeckt
und, wie dia Figur 3 erkennen lässt, mit ihrem Heißklebstoffauftrag 4 auf die Aussenwandfläche
des Aussensackes aufgeklebt wird.
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Die in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Schließvorrichtung weist ein
Förderband 7 oder ein ähnliches Fördermittel auf, das die gefüllten Poppalsäcke
S in aufrechter Stellung mit gleichförmiger Geschwindigkeit in Transportrichtung
a voranbewegt. Oberhalb es Förderbandes 7 im bereich des flachgelegten Sacköffnungsendes
ist ein mit der Transportgeschwindigkeit a umlaufendes Führungskettonpaar 8, 8'
vorgesehen, das das öffnungsende zwischen seinen einander zugekehrten Trumen genau
clurch die in Transportrichtung hintereinander angeordneten Bearbeitungsstationen
A bis E der Schließvorrichtung führt. Die Führungsketten 8, 8' sind mit Drücken
laschen versehen, mit denen sie sich von beiden Seiten an das flachgelegte Sacköffnungsende
anlegen.
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Die Bearbeitungsstation A besteht aus einem in Transport richtung
a mit der Transportgeschwindigkeit der Säcke umlaufenden Rillrollenpaar 9, 9', das
den Sack am Fußende der Umschlagklappe 3 mit einer zugleich auch das Öffnungsende
5 des Innensackes erfassenden, sich über -lie Sackbrcite erstreckenden Rillung R
versieht.
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Die earbeitungsstation i3 hesteht aus einem schraubenförmigen Leit
blech 10 als Mittel zum fortlaufenden Umlegen der Umschlagklappe 3 und des Öffnungsendes
5 des Innensackes längs der gemeinsamen Rillung R um 90° in die Horizontale, und
zwar in solcher Richtung, dass der Heißklebstoffauftrag 4 an der Umschlagklappe
3 nach unten weist.
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Die Bearbeitungstation C weist eine sich in Transportrichtung der
Säcke erst neckende Heizleiste 11 mit einem Schweißbalken 12 von gleicher Länge,
jedoch geringerer Breite auf, der an der dem Sack zugekehrten Seite der Heizleiste
auf deren obere Flache aufgesetzt ist und in wärmeleitender Verbindung mit der Heizleiste
steht.Die Heizleiste ist von einer Abdeckhaube 13 überdeckt, deren obere horizontale
Wand parallel zu der oberen Heizleistenfläche und mit Abstand von dieser verläuft,
wie es die Figur 6 besonders deutlich erkennen last. Durch einen Längsschlitz in
der oberen horizontalen-Wand der Abdeckhaube greift eine dem Schweißbalken 12 zugeordnete
Andruckleiste 14 hindurch, die an Führungsstiften 15 parallel geführt und mittels
Federn 16 gegen den Schweißbalken 12 angedrückt wird. Die Höhe der Heizleiste 11
ist so gewählt, dass das um 900 ungeschlagene öffnungsende 5 des Innensackes 2 auf
der oberen Schweißbalkenfläche auf liegt, während die Umschlagklappe 3 das Aussensackes
1 mit ihrem Heißklebstoffauftrag 4 einen der Höhe des Schweißbalkens 12 entsprechenden
Abstand von der oberen Heizleistenfläche besitzt. Die obere Wand der Abdeckhaube
13 fluchtet mit dem Leitblech 10, so fdass die von letzterem um 90° umgelegten Sackbcstandteile
3, 5 stoßfrei unter die Abdeckhaube 13 gelenkt werden. Die Heizleiste 11 wird von
in ihrem Inneren vorgesehenen, hermetisch gegen die Atmosphäre abgeschlossenen elektrischen
Heizkörpern 17 auf der zum Verschweissen von Kunststoff-Folien erforderlichen Temperatur
gehalten. Die Höhe des Schweißbalkens 12, der diese Temperatur annimmt, ist so bemessen,
dass die von dem freien Teil dar oberen Heizleistenfläche aufden Heißklebstoffauftrag
4 der Umschlagklappe 3 übertragene Strahlungswärme bei ausreichender Längenbemessung
der Heizleiste ausreicht, den Heißklebstoff während des Vorbeilaufens der Umschlagklappe
klebfähig zu machen.
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Der Heizleiste 11 ist als Bearbeitungsstation D ein schraubenförmiges
Laitblech 18 von solcher Form und Anordnung nachgoschaltet,daas es die in der Station
C mit Warme behandelten Schließteile 3, 5 des Sackes längs der Rillung R um weitere
900 in gleicher Richtung auf die Sackaussenwand umlegt und indieser Lage dem die
Bearbeitungsstation E bildenden Andrückbandpaar 19 zuleitet.
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Das Andrückbandpaar 19 ist mit Rücksicht auf die durch unterschiedliche
Lagenzahlen der umgelegten Schließteile 3,5 und durch elastische. Spannungen im
t3ereich.- der. Knicklinie- bedingte. Unebenheiten des Sackendes von besonderer,
in den tiguren 8 bis 10 dargestellter Bauart. Es besteht in an sich bekannter Weise
asu den beiden Andrückbändern 20, 20' aus flexiblem Werkstoff, die um die Bandtrommelpaare
21,21'; 22,22' mit ihren einander zugekehrten Andrücktrumen in Transportrichtung.a
und mit der-Transportgeschwindiqkeit der Säcke S umlaufen. Zum Andrücken der Bandtrume
gegen die zwischen ihnen hindurchlaufenden, umgeschlagenen Schließteile 3, 5 (Figur
10) sind mehrere Reihen r1, r2, r3 von Andrückrollen 23 vorgesehen.
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Jedes dieser Andrückrollen. ist am Ende eines Schwenkhebels 24 lose
drehbar gelagert. Die Schwenkelhebel sind um ortsfeste, senkrechte Achsen schwenkbar
und werden-, wie Figur- 8 erkennen lässt-,- paarweise durch Federn 25 mit ihren
Andrückrollen gegen die Andrücktrume der Andrückbänder 20, 20' angedrückt. Die Anordnung
der Schwenkhebel 24 ist so getroffen, dass, wie die Figur 9 zeigt, die Andrückrollen
der einen Reihe r2 gegenüber den Andrückrollen der benachbarten Reihen r1, r3 auf
Lücke versetzt sind. Jede der Andrückrollen ist mittels eines in Figur 9 und 10
gestrichelt angedeuteten Pendellagers an ihrem Schwenkhebel gelagert. Durch diese
Pendellagerung und die eigene, von anderen Andrückrollen unabhängige Schwenkbarkeit
mittels des zugehärigen Schwenkhebels 24 vermag sich, wie in Figur 10 dargestellt,
jede einzelne Andrückrolle zwanglos auf die Unebenheiten der zwischen den beiden
Andrückbändern hindurchlaufenden, umgeschlagenen Schließteile 3, 5 einzustellen
und damit das Andrückband weitgehend den Unebenheiten anzuschmiegen, Hierdurch ist
das gleichzeitige nachhaltige Andrücken der Schweißnaht 6 am Innensack und der Heißklebestelle
4 am Aussensack gewährleistet. In den meisten Fällen genügt es, die beschriebenen
Andrückrollen 23 nur an dem Einzelband 21' vorzugsehen, das den umgeschlagenen Schließteilen
3,5 des Sackes zugekehrt ist, und dem anderen Einzelband 21 lediglich ortsfest gelagerte
Gegenddruckrollen zuzuordnen, die sich über die gesamte Andrückbandbreite erstrecken
und den Andruckrollen 23 gegenüberliegen.
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Die gesamte, aus den Bearbeitungsstationen A bis E und dem Führungs
kettenpaar 8, 8' bestehende Vorrichtung ist an einem gemeinsamen, auf der Zeichnung
nicht dargestellten Tragstück gelagert und mit diesem in senkrechter Richtung b
verstellbar, um die ganze Vor richtung an die verschiedenen vorkommenen Sackhöhen
anpassbar zu machen.
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Die gefüllten Säcke 9 werden in aufrechter Stellung auf dem Förder
band 7 voranbewegt und mit ihrem flachgelegten- öffnungsende zwischen den Führungsketten
8, 8' genau geführt. Sie erfahren durch das Rillwalzenpaar 9, 9' die. Rillung R
am. Fuß der--Umschlagklappe. 5., längs welcher das leitblech 10 die Schließteile
3,5 des Sackes oberhalb der Rillung um 90° in die Horizontale umlegt und. unterdia
obere- horizontale Wand der Abdeckhauba. 13 fMhrt-, die-- das- Zurück federn der
Schließteile verhindert und sie in genauer Horizontallage hält. In dieser Horizontallage,
in der Heißklebstoffauftrag 4 an der Umschlagklappe 3 nach unten weist, werden die
Schließ teile 3, 5 über die Heizleiste 11 hinweggeführt, wobei das Öffnungs ende
des thermoplastischen Innensackes auf der oberen Fläche des Schweißbalkens 12 aufliegt
und mittels der Andrückleiste 14 gegen diese angedrückt wird, während die Umschlagklappe
3 mit ihrer Heißklebstoffbeschichtung 4 gegenüber der oberen Heizleistenfläche einen
Abstand einhält. Hierdurch wird das Öffnungsende des Innensackes durch-- Wärmeleitung-
auf die erforderliche Schweißtemperatur erhitzt und gleichzeitig der Heißklebstoffauftrag
der Umschlagklappe durch Wärmestrahlung berührungsfrei erwärmt und damit klebfähig
gemacht. Die so wärmebehandeltewn Schließteile 3, 5 werden anschliessend mittels
des Leitbleches 18 um weitere 90° auf die Sackaussenwand umgeschlagen und in das
Andrückbandpaar 19 eingefädelt, das einen nachhaltigen Anpressdruck auf die Schweißstelle
6 und auf die Klebstelle 4 ausübt und damit eine einwandfreie Schweißung und Klebung
sicherstellt.