-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Füllen, Evakuieren und Verschließen von
Verpackungsbehältern
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus
der
DE 32 31 514 A1 bekanntgeworden
ist. Bei der bekannten Vorrichtung werden die Kopfverschlüsse der
befüllten Verpackungsbeutel
entlang ihrer Förderstrecke
vorgefaltet und vorgesiegelt, bevor die Verpackungsbeutel in ein
Evakuierrad eingeschleust werden. Das Evakuierrad enthält eine
Vielzahl von Evakuierkammern, die jeweils ein Siegelwerkzeug aufweisen,
mit dem ein Verpackungsbeutel nach dem Evakuieren in seiner jeweiligen
Evakuierkammer fertiggesiegelt wird. Das Vorfalten der Verpackungsbeutel
außerhalb
des Evakuierrades erfolgt deshalb, da, wenn jede Evakuierkammer
ein eigenes Faltwerkzeug aufweisen würde, das Evakuierrad sehr groß bauen
würde.
Weiterhin wären
die Kosten aufgrund der vielen Faltwerkzeuge ebenfalls sehr hoch.
Das Vorfalten und Vorsiegeln der Verpackungsbeutel hat jedoch den
Nachteil, daß das
Evakuieren in den Evakuierkammern infolge des schlitzförmigen Öffnungsquerschnitts
der Verpackungsbeutel relativ lange dauert.
-
Weiterhin
ist es aus der
DE 38
30 009 A1 bekannt, beiderseits einer Hauptfördereinrichtung
zusätzliche,
horizontal umlaufende Förderräder vorzusehen,
denen jeweils Bearbeitungsstationen zugeordnet sind. Bei einer zusätzlichen
Evakuierung der Verpackungsbehälter
sind nachgeordnete Stationen vorgesehen, auf denen die Verschlüsse der
Verpackungsbehälter
zum Vakuumieren und Abdichten vorbereitet werden. Nach dem Evakuieren
werden die Verpackungsbehälter
in den Evakuiereinrichtungen versiegelt, und nach dem Zurückführen in
die Hauptfördereinrichtung
wird ihr Verschluss gefaltet.
-
Aus
der
WO 97/16347 A1 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen evakuierter, mit Schüttgut gefüllter Packungen
offenbart. Die oben noch offenen, quaderförmigen Packungen mit Schüttgut werden
von einem ersten linearen Förderer
an einen umlaufenden ersten Zwischenförderer übergeben, welcher sie an einen
Drehtisch übergibt. Auf
dem Drehtisch sind in regelmäßigen Abständen Vakuumhauben
angeordnet, welche nach der Übergabe
abgesenkt werden. Die Packungen werden evakuiert und in der einen
horizontalen Richtung komprimiert und in der zweiten horizontalen
Richtung gehalten. Nach dem Querversiegeln werden die Packungen über einen
zweiten Zwischenförderer
auf den Linearförderer
zurückbefördert.
-
Aus
der
DE 38 15 077 A1 ist
bereits eine Vorrichtung zum Füllen
und Verschließen
von Beuteln bekannt. Sie umfasst eine taktweise geschaltete, als Längsläufer ausgebildete
Fördereinrichtung
und dieser zugeordnete Einrichtung zum Füllen, Dichten und Verschließen der
Beutel. Um die Verdichtungseinrichtung übersichtlich und platzsparend
zu gestalten, ist der Fördereinrichtung
zwischen den Fülleinrichtungen
und der Verschließeinrichtung
ein mehrere Stationen überdeckendes,
in waagerechter Ebene schrittweise gedrehtes Förderrad mit nach unten abstehenden
Mitnehmerwänden
zugeordnet, die beim Umlaufen die Förderstrecke der Fördereinrichtung
in zwei Stationen kreuzen und die aus diesen Stationen gefüllte Beutel
durch halbkreisförmige
Rüttelstrecken führen und
in die Fördereinrichtung
wieder zurückbringen.
-
Aus
der
DE 44 31 458 A1 ist
eine Vorrichtung zum Füllen,
Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln bekannt. Die
Evakuiereinrichtung wird an einem taktweise arbeitenden Förderrad
angeordnet. Dadurch steht ein relativ großer Zeitraum für die Evakuierung
der Beutel zur Verfügung
und es sind nur relativ wenige Evakuiereinrichtungen notwendig.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Füllen, Evakuieren
und Verschließen
von Verpackungsbehältern
anzugeben, bei der auf einfache Weise bzw. mit einfachen Mitteln
die Effektivität
der Evakuierung bei gleichzeitig hoher Leistung und kompakter Bauweise
gesteigert wird. Die Lösung
erfolgt durch die raumsparende Anordnung eines Rüttelrades und durch die Evakuierung des
Verpackungsbehälters über den
gesamten Packungsquerschnitt und über die gesamte Länge der Fördereinrichtung,
wobei lediglich eine Faltstation und eine Siegelstation für das Verschließen der
Verpackungsbehälter
nach dem Evakuieren vorgesehen ist.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum. Füllen,
Evakuieren und Verschließen
von Verpackungsbehältern
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
dass deren Leistung bei gleichzeitig kompakter Bauweise sehr hoch
ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass die als Verpackungsbeutel ausgebildeten Verpackungsbehälter nicht
mehr vorgefaltet und vorgesiegelt werden, sodass in den als Evakuierkammern
ausgebildeten Evakuiereinrichtungen der volle Packungsquerschnitt
zum Evakuieren zur Verfügung
steht. Dies hat zur Folge, dass das Evakuieren in sehr kurzer Zeit
erfolgen kann. Weiterhin ist vorgesehen, an der wenigstens einen.
zusätzlichen
Fördereinrichtung
als Verschließeinrichtung
nur noch eine einzige Faltstation und eine einzige Siegelstation
vorzusehen, sodass die Evakuierkammern kompakter bauen. Dadurch
wird der zu evakuierende Raum zusätzlich verringert, wodurch
die Evakuierzeit weiter herabgesetzt werden kann. Die kompakte Bauweise lässt sich
weiter erhöhen,
wenn die wenigstens eine Übergabeeinrichtung
im Bereich eines die Hauptfördereinrichtung
kreuzenden Rüttelrades
angeordnet ist.
-
Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Füllen,
Evakuieren und Verschließen
von Verpackungsbehältern
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und
der Beschreibung.
-
Eine
nochmals erhöhte
Leistung der Vorrichtung lässt
sich erzielen, wenn beiderseits der Hauptfördereinrichtung jeweils eine
Fördereinrichtung
angeordnet ist.
-
Wenn
die Verpackungsbehälter
mit ihrer Breitseite voraus in der Hauptfördereinrichtung transportiert
werden, können
die Transportschritte der Hauptfördereinrichtung
relativ klein gehalten werden, so daß die Leistung der Vorrichtung
nochmals erhöht ist.
-
Zeichnung
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
vereinfachte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen, Evakuieren
und Verschließen
von Verpackungsbeuteln und
-
2 einen
Längsschnitt
entlang eines Teils der Vorrichtung nach 1.
-
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
Die
in der 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum Füllen, Evakuieren
und Verschließen
von Verpackungsbehältern,
beispielsweise Beuteln 1, hat eine Hauptfördereinrichtung 11,
ein die Hauptfördereinrichtung 11 kreuzendes
Rüttelrad 12,
sowie zwei beiderseits des Rüttelrades 12 angeordnete,
als Evakuierräder
dienende zusätzliche
Fördereinrichtungen 13, 14 mit
kreisförmigen
Förderstrecken.
Die Hauptfördereinrichtung 11 besteht
aus einer schrittweise angetriebenen, endlosen und in einer senkrechten Ebene
umlaufenden Förderkette 16.
An den Gliedern der Förderkette 16 stehen
nach außen
in jeweils gleichen Abständen
Mitnehmer 17, 18 ab, von denen je zwei ein Mitnehmerpaar
bildend im Abstand der Schmalseite eines Beutels 1 angeordnet
sind. Daraus folgt, daß die
Beutel 1, die eine rechteckige Grundfläche aufweisen, mit ihren Breitseiten
voraus in der Hauptfördereinrichtung 11 transportiert
werden. Der Teilung der Mitnehmerpaare 17, 18 der Hauptfördereinrichtung 11 ist die
Anordnung von Arbeitsstationen längs
der Hauptfördereinrichtung 11 angepaßt. Diese
Arbeitsstationen umfassen drei, in Förderrichtung der Beutel 1 betrachtet
vor dem Rüttelrad 12 angeordnete
Fülleinrichtungen 19, 20, 21 zum
Dosieren eines pulvrigen oder körnigen
Produkts 2, eine Wiegeeinrichtung 22, einen Nachdosierer 23,
sowie eine nach dem Rüttelrad 12 angeordnete
Falt- und Verschließstation 24 zum
Umlegen des Verschlusses gegen die Beuteloberseite.
-
Das
die Hauptfördereinrichtung
11 kreuzende,
sich im Gegenuhrzeigersinn schrittweise drehende Rüttelrad
12,
dessen Aufbau und Funktionsweise aus der
DE 38 15 077 A1 bekannt
sind, weist nach außen
abstehende Mitnehmerwände
26,
27 für jeweils
einen Beutel
1 auf. Im Übergabebereich
für die Beutel
1 vom
Rüttelrad
12 in
die Fördereinrichtungen
13,
14 sind
dem Rütterad
12 jeweils
ein Paar quer bewegbarer Schieber
28,
29 zugeordnet,
die Bestandteil nicht näher
dargestellter Übergabeeinrichtungen sind.
-
Die
beiderseits des Rüttelrades 12 angeordneten
Fördereinrichtungen 13, 14 sind
identisch aufgebaut, und unterscheiden sich nur durch ihre Drehrichtung,
wobei sich die Fördereinrichtung 13 im
Uhrzeigersinn und die Fördereinrichtung 14 im
Gegenuhrzeigersinn dreht. Die sich ebenfalls schrittweise drehenden
Fördereinrichtungen 13, 14 dienen
zum Evakuieren und Verschließen
der Beutel 1. Dazu weisen sie jeweils eine Vielzahl von
Evakuierkammern 30, im Ausführungsbeispiel jeweils zwölf Evakuierkammern 30 auf
(1). Die Evakuierkammern 30 sind in einer
Ebene unterhalb der Schieber 28, 29 angeordnet.
-
Die
becherförmigen
Evakuierkammern 30 sind an ihrer Oberseite dichtend von
einer Steuerscheibe 31 abgedeckt, die lediglich im Übergabebereich
vom Rüttelrad 12 in
die Fördereinrichtungen 13, 14 bzw.
in die jeweilige Evakuierkammer 30 ausgespart ist. In der
Steuerscheibe 31 sind Unterdruckanschlüsse 32, 33 angeordnet,
die mit wenigstens einer, nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden sind.
In jeder Evakuierkammer 30 ist ein Hubteller 34 für einen
Beutel 1 angeordnet, dessen Fuß 35 den Boden 36 der
Evakuierkammer 30 durchdringt. Die Durchgangsstelle des
Fußes 35 im
Boden 36 ist abgedichtet, so daß dort keine Umgebungsluft
in die Evakuierkammer 30 eintreten kann. Der Fuß 35 ist bevorzugt
in einer nicht dargestellten Kulissenführung angeordnet, so daß durch
die Ausbildung der Kulisse auf dem Transport des Beutels 1 in
der Fördereinrichtung 13, 14 die
erforderlichen Hub- bzw. Senkbewegungen des Hubtellers 34 erzeugt
werden können.
Ferner sind in den Seitenwänden
der Evakuierkammern 30 Pressplatten 37, 38 angeordnet,
die, beispielsweise pneumatisch betrieben, zeitweise auf gegenüberliegende
Seiten des Beutels 1 einwirken. Nahe des Auslaufbereichs
der Beutel 1 von den Fördereinrichtungen 13, 14 zu
den Schiebern 27, 28 hat die Steuerscheibe 31 im
Bereich zweier nachfolgender Förderschritte
eine Aussparung 39. Oberhalb dieser Aussparung 39 ist
eine Haube 40 dichtend mit der Oberseite der Steuerscheibe 31 verbunden.
Innerhalb der Haube 40, die mit einem weiteren Unterdruckanschluß 41 versehen
ist, sind eine Faltstation 43 und eine Siegelstation 44 für den Kopfbereich 3 der
Beutel 1 integriert.
-
Die
oben beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt: Die
auf einer nicht dargestellten Beutelherstelleinrichtung gefertigten
Beutel 1 werden in der Hauptfördereinrichtung 11 schrittweise
gefördert
und an den Fülleinrichtungen 19 bis 21 mit
einer bestimmten Menge an Produkt 2 befüllt. Anschließend werden
die so befüllten
Beutel 1 in der Wiegeeinrichtung 22 gewogen und
anschließend
durch den Nachdosierer 23 ggf. mit einer geringen Menge
Produkt 2 zusätzlich
befüllt.
Die so befüllten
Beutel 1 gelangen in den Bereich des Rüttelrades 12, das
bei jedem zweiten Takt der Hauptfördereinrichtung 11 um
eine Stelle weitergedreht wird. Dadurch wird bewirkt, daß der zweite,
vierte, sechste usw. Beutel 1 im Eingangsbereich 45 des
Rüttelrades 12 von
den Mitnehmerwänden 26, 27 in
Richtung der Fördereinrichtung 13 gefördert wird.
Weiterhin wird der erste, dritte, fünfte usw. Beutel 1 auf
der Hauptfördereinrichtung 11 bis zum
gegenüberliegenden
Ausgangsbereich 46 des Rüttelrades 12 weitergefördert, von
wo er bei einer weiteren Drehung des Rüttelrades 12 von Mitnehmerwänden 26, 27 des
Rüttelrades 12 übernommen und
in Richtung der Fördereinrichtung 14 transportiert
wird. Während
des Transports der Beutel 1 in Richtung der jeweiligen
Fördereinrichtung 13, 14 ist der
Boden des Rüttelrades 12,
auf dem die Beutel 1 entlangrutschen, in Schwingungen bzw.
Vibrationen versetzt, so daß das
Produkt 2 in den Beuteln 1 in gewünschter
Weise verdichtet wird.
-
In
einer weiteren Stillstandsphase des Rüttelrades 12 wird
daraufhin der jeweils zwischen zwei Schiebern 28, 29 im
Rüttelrad 12 befindliche
Beutel 1 von den Schiebern 28, 29 in
eine Evakuierkammer 30 der Fördereinrichtung 13, 14 übergeschoben.
Dabei ist die Evakuierkammer 30 unterhalb der Ebene des Rüttelrades 12 angeordnet,
so daß der
Beutel 1 zunächst,
bei angehobenem Hubteller 34, in Deckung mit der Evakuierkammer 30 gebracht
wird, worauf hin der Hubteller 34 abgesenkt wird, so daß sich der Beutel 1 innerhalb
der Evakuierkammer 30 befindet. Anschließend wird
die Fördereinrichtung 13, 14 um einen
Takt weitergedreht, so daß ein
zuvor evakuierter und verschlossener Beutel 1 noch während der selben
Stillstandsphase des Rüttelrades 12 aus
der Fördereinrichtung 13, 14 von
den Schiebern 28, 29 zwischen die freigewordenen
Mitnehmerwände 26, 27 des
Rüttelrades 12 eingeschoben
wird.
-
Sobald
der in die Evakuierkammer 30 der Fördereinrichtung 13, 14 eingebrachte
Beutel 1 in den Bereich unterhalb der Steuerscheibe 31 gelangt ist
die Evakuierkammer 30 dicht verschlossen, so daß auf dem
weiteren Transportweg des Beutels 1 in der Fördereinrichtung 13, 14 über die
Unterdruckanschlüsse 32, 33 Vakuum
an dem Beutel 1 anliegt. Da der Kopfbereich 3 des
Beutels 1 bisher ungefaltet und unverschlossen ist, steht
der volle Beutelpackungsquerschnitt zur Evakuierung zur Verfügung, d. h.,
daß die
eigentliche Evakuierzeit relativ kurz gehalten werden kann. Nachdem
in der Evakuierkammer 30 ein bestimmter Unterdruck erreicht
ist, gelangt der Beutel 1 in den Bereich der Faltstation 43.
Dort wird der Beutel 1 von dem Hubteller 34 angeboben,
so daß der
Kopfbereich 3 des Beutels 1 von den Faltwerkzeugen
vorgefaltet wird. Beim nächsten
Fördertakt
des Beutels 1 gelangt der zuvor vorgefaltete Kopfbereich 3 zwischen
die Siegelbacken der Siegelstation 44, wo der Kopfverschluß dicht
gesiegelt wird. Zumindest zeitweise während sich der Beutel 1 in
der Faltstation 43 und der Siegelstation 44 befindet
werden auch die Pressplatten 37, 38 gegeneinander
gefahren, so daß ein
Verdichten des Produkts 2 im Beutel 1 sowie glatte
Beutelaußenwände erzielt
werden.
-
Nachdem
der Beutel 1 dicht gesiegelt wurde, gelangt er bei den
nachfolgenden Fördertakten
der Fördereinrichtung 13, 14 aus
dem Bereich der Steuerscheibe 31, von wo er, wie bereits
oben erläutert,
in einer Stillstandsphase der Fördereinrichtung 13, 14 von
den Schiebern 28, 29 zwischen freigewordene Mitnehmerwände 26, 27 des
Rüttelrades 12 zurückverbracht
wird. Nach einer weiteren viertelkreisförmigen Transportstrecke im
Rüttelrad 12 gelangt
der Beutel 1 je nachdem, in welcher Fördereinrichtung 13, 14 er
bearbeitet wurde, entweder in den Eingangsbereich 45 oder
den Ausgangsbereich 46 des Rüttelrades 12, wo ihn
die Hauptfördereinrichtung 11 wieder übernimmt.
Die Hauptfördereinrichtung 11 fördert den
Beutel 1 anschließend
in die Verschließstation 24,
wo der noch nach oben abstehende Kopfverschluß des Beutels 1 gegen
Oberseite des Beutelrumpfes gefaltet wird. Zuletzt wird der Beutel 1 von der
Hauptfördereinrichtung 11 beispielsweise
an einen nachgeschalteten Sammelpacker weitergefördert oder aber ausgeschleust.
-
Selbstverständlich sind
verschiedene Modifikationen der oben beschriebenen Vorrichtung 10 denkbar,
ohne vom Erfindungsgedanken, die Beutel 1 ungefaltet über den
vollen Beutelpackungsquerschnitt zu evakuieren, abzuweichen.
-
So
kann beispielsweise anstatt eines Rüttelrades
12 eine
in der
DE 38 30 009
A1 offenbarte Übergabeeinrichtung
verwendet werden, und die Rüttelfunktion,
falls erforderlich, in den Fördereinrichtungen
13,
14 integriert
werden. In einer weiteren Abwandlung der Erfindung kann die Steuerscheibe
31, mit
Ausnahme der Aussparung
39 vollflächig ausgebildet sein. In diesem
Fall sind die Evakuierkammern auf dem selben Niveau wie das Rüttelrad
12 angeordnet
und haben jeweils einen dem Rüttelrad
12 zugewandten
Deckel, der zum Ein- bzw. Ausschleusen der Beutel
1 in
die Evakuierkammern weggeschwenkt werden kann.