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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Packmaschine zum Füllen von
Schüttgütern in
Säcken, mit
einem Folienvorrat und einer Sackbildungseinrichtung, um offene
Säcke aus
der Folie herzustellen, welche im Anschluss befüllt werden.
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Solche
Packmaschinen werden als Form-Fill-Seal-Maschinen bzw. FFS-Maschinen
bezeichnet und werden zum Füllen
von Schüttgütern in offene
Säcke verwendet.
Die aus einer Kunststofffolie hergestellten Säcke können mit Seitenfalten versehen
sein, um eine gute Stapelbarkeit zu gewährleisten. Die offenen Säcke werden
bei der Herstellung am unteren Ende verschlossen und nach dem Füllvorgang
am oberen Ende verschlossen.
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FFS-Maschinen
werden häufig
zum Abfüllen von
Kunststoffgranulat und pulverförmigen
Produkten sowie auch von Baustoffen eingesetzt. Es ist sowohl die
Abfüllung
von staubenden Produkten möglich
als auch von körnigen
oder griesigen Produkten.
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Oftmals
müssen
verschiedene Produkte nacheinander abgefüllt werden. Dann muss bei einem
Produktwechsel des abzufüllenden
Produkts der mit dem Produkt in Kontakt kommende Produktweg gereinigt
werden, um eine gegenseitige Vermischung der Produkte zu vermeiden.
Ein solcher Reinigungsprozess ist aufwendig und kann geraume Zeit
in Anspruch nehmen, wodurch auch die Produktionsleistung der Maschine
sinkt. Auch bei normalerweise sorgfältigster Durchführung der
Reinigung kann aber nicht mit absoluter Sicherheit ein Fehler bei
der Reinigung ausgeschlossen werden, wodurch dann auch nach der
Reinigung noch einzelne Partikel des zuvor abgefüllten Produkts vorhanden sind.
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Als
Abhilfe können
zwei Maschinen eingesetzt werden, die dann beispielsweise unterschiedliche
Produkte abfüllen.
Nachteilig daran ist der hohe finanzielle Aufwand und der erhöhte Platzbedarf
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Es
ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Packmaschine
zur Verfügung
zu stellen, mit der eine Kontamination unterschiedlicher Produkte
zuverlässig
mit geringem Aufwand vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Packmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere
vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in
dem Ausführungsbeispiel
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Packmaschine
dient dem Abfüllen
von Schüttgütern in
Säcke und
umfasst insbesondere einen Folien- oder Sackvorrat. Die offenen Säcke werden
mittels einer Sackanhängeeinrichtung
an einen mit einem Stutzenkörper
versehenen Füllstutzen
einer Produktzufuhreinrichtung angehängt, um die Säcke mit
wenigstens einem Schüttgut zu
befüllen.
Dabei umfasst der Stutzenkörper
des Füllstutzens
zwei vollständig
voneinander getrennte Füllwege,
um eine wahlweise Abfüllung
eines ersten und eines zweiten Produkts zu ermöglichen.
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Die
erfindungsgemäße Packmaschine
hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Packmaschine
ist, dass es möglich
ist, zwei Füllwege
separat zu nutzen, die in dem Stutzenkörper des Füllstutzens angeordnet sind.
Dadurch kann alternierend sowohl der eine Füllweg als auch der andere Füllweg verwendet
werden, ohne dass eine aufwendige Reinigung eines Füllweges
bei einem Produktwechsel erforderlich ist, der einen Stillstand
der Maschine verursacht.
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Wenn
beispielsweise in vorbestimmten oder sich ergebenden Abständen ein
Produktwechsel zwischen zwei Produkten erfolgt, so kann der eine
Füllweg
des Füllstutzens
für das
eine Produkt und der andere Füllweg
für das
andere Produkt vorgesehen sein, so dass eine außerturnusmäßige Reinigung der Füllwege des
Füllstutzens
bei einem Produktwechsel unterbleiben kann, da eine Kontamination
durch die vollständige
Trennung der beiden Füllwege
in dem Stutzenkörper
des Füllstutzens
vorliegt.
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Eine
mit Wasser, Reinigungsbürsten
und einem Reinigungsmittel durchgeführte Reinigung bei ständigen Produktwechsel
zwischen zwei Produkten kann unterbleiben.
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Die
Reinigung der beiden Füllwege,
die in dem Stutzenkörper
des Füllstutzens
vorgesehen sind, kann zu einem geeigneten Zeitpunkt vorgenommen
werden, wobei die Reinigung beider Füllwege nur unwesentlich mehr
Zeit benötigt
als die Reinigung nur eines Füllweges,
so dass auch dadurch Vorteile vorliegen.
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Vorzugsweise
umfasst die Packmaschine eine Sackbildungseinrichtung, welche dafür vorgesehen
ist, offene Säcke
aus der Folie des Folienvorrats herzustellen. Es können aber
auch vorkonfektionierte Säcke
verwendet werden, die stapelweise zugeführt und dann einzeln angehängt werden.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Stutzenkörper des
Füllstutzens
für jeden
Produktweg einen vollständig
getrennten Beschleunigungskanal auf. So ist es möglich, über dem Füllstutzen beispielsweise zwei
Siloanschlüsse
vorzusehen, die an die unterschiedlichen Füllwege des Füllstutzens
angeschlossen sind, so dass ohne weiteres eine alternierende Abfüllung mit
einem kurzfristigen Wechsel der Produkte bei der Abfüllung möglich ist.
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Vorzugsweise
wird bei einem Produktwechsel der andere Füllweg mit einem Stopfen oder
dergleichen verschlossen. Es kann auch ein automatischer Verschluss
in der Nähe
oder an dem Austritt des Füllweges
vorhanden sein.
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Der
Verschluss kann beispielsweise auch als Gummistopfen oder dergleichen
ausgebildet sein, der z. B. über
ein Sicherungselement an dem Füllstutzen
gesichert wird, um einen zuverlässigen
Verschluss des jeweiligen Füllwegs
sicher zu stellen.
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In
bevorzugten Ausgestaltungen ist die Austrittsfläche des Füllstutzens etwa sechseckig
im Querschnitt, wodurch ein dichter Anschluss des zu füllenden
offenen Sacks an den Füllstutzen
ermöglicht
wird, so dass auch bei der Abfüllung
von staubenden Produkten der Austritt von abgefüllten Material aus dem offenen
Sack zuverlässig
unterbunden werden kann.
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Der
Füllstutzen
weist in einer bevorzugten Ausgestaltung in vertikaler Richtung
einen etwa Y-förmigen
Querschnitt auf. Eine Y-Form erlaubt die Trennung der beiden Füllwege ein
Stück oberhalb der
Austrittsfläche
des Füllstutzens,
um den nötigen Bauraum
zur Verfügung
zu stellen, der nötig
ist, um die jeweiligen Produkte den jeweiligen Füllwegen zuzuordnen.
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Der
Umlenkungswinkel in der Beschleunigungsstrecke im Bereich der Y-Form
ist insbesondere < 30° und vorzugsweise < 15°. Dadurch
wird auch bei relativ kleinen Querschnitten eine effektive Abfüllung gewährleistet.
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Wird
der Umlenkungswinkel zu groß gewählt, kann
es bei kleineren Querschnitten zum Absaufen des Füllstutzens
kommen, so dass eine effektive Abfüllung nicht möglich ist.
Mit einer geeigneten Beschleunigungsstrecke, die nur relative geringe Umlenkungswinkel
aufweist, kann eine effektive und schnelle Befüllung erreicht werden.
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In
bevorzugten Ausgestaltungen ist insbesondere zur Abfüllung von
staubenden Produkten und dergleichen wenigstens ein Absaugkanal
vorgesehen. Insbesondere ist der wenigstens eine Absaugkanal in
den Füllstutzen
integriert. Zu einer besonders effektiven und allgemeinen Verwendbarkeit des
Füllstutzens
können
zwei Absaugkanäle
dem Füllstutzen
zugeordnet sein, wobei jeweils ein Absaugkanal für einen Füllweg vorgesehen ist. Möglich ist
es dabei auch, dass ein Absaugkanal einem gegenüberliegenden Füllweg zugeordnet
ist, um ein direktes Absaugen des einzufüllenden Produkts beim Eintauchen
in den offenen Sack zu vermeiden. Möglich ist es auch ständig alle
Absaugkanäle
einzusetzen.
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In
allen Ausgestaltungen ist es möglich,
dass den Füllstutzen
eine Bruttowaage zugeordnet ist, um den offenen Sack mit dem abgefüllten Schüttgut schon
während
des Abfüllens
verwiegen zu können. Insbesondere
wird bei einer vorhandenen Bruttowaage der Füllprozess durch die Bruttowaage
gesteuert, wozu kontinuierlich oder in vorbestimmten Abständen das
Gewicht ermittelt wird.
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Es
ist auch möglich,
dass für
wenigstens einen Füllweg
eine Nettowaage vorgesehen ist, wobei dann oberhalb des Beschleunigungskanals
die Nettowaage angeordnet ist, um das abzufüllende Produkt aufzunehmen
und gezielt in den offenen Sack abzuleiten.
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In
jedem Füllweg
kann ein Verschlussorgan vorgesehen sein, welches zum Verschluss
des jeweiligen Füllweges
dient und beispielsweise eingesetzt bzw. betätigt wird, wenn aus dem anderen
Füllweg Produkt
abgefüllt
werden soll. Es ist auch möglich, dass
mit dem Verschlussorgan der Füllprozess
gesteuert wird und das Verschlussorgan den zugeordneten Füllweg dicht
verschließt,
wenn das angestrebte Gewicht erreicht ist.
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In
allen Ausgestaltungen ist es möglich,
dass eine Mischung zweier Produkte bei einem Füllprozess erfolgt. Dazu kann
gleichzeitig oder in abwechselnden Portionen ein Produkt an beiden
Füllwegen abgegeben
werden, um eine entsprechende Mischung in einem Sack zu erzielen.
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Möglich ist
es auch, dass zunächst
ein Produkt aus einem Füllweg
und anschließend
ein anderes Produkt aus einem anderen Füllweg eingefüllt wird,
um eine Vermischung der Produkte zu vermeiden.
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In
jedem Fall ist es allerdings wichtig, dass die beiden Füllwege vollständig voneinander
getrennt sind, um eine Verunreinigung der Produktwege untereinander
zu vermeiden oder eine Vermengung unterschiedlicher Produkte während des
Füllprozesses
sicher zu unterbinden.
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In
allen Ausgestaltungen und Weiterbildungen kann eine Verdichtungseinrichtung
in Form von z. B. einer Rüttelvorrichtung
vorgesehen sein, die beim Einsatz einer Nettowaage schon während des Füllprozesses
aktiviert wird oder die bei Einsatz einer Bruttowaage nach beendetem
Füllvorgang
aktiviert wird, um in dem abgefüllten
Produkt enthaltene Luft entweichen zu lassen beispielsweise das
Entweichen der enthaltenen Luft zu unterstützen.
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Nach
der Abnahme des gefüllten
Sacks wird der Sack über
eine Verschließeinrichtung
verschlossen und insbesondere verschweißt und mit einer Sackaustrageeinrichtung
abtransportiert.
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Zur
Befestigung des offenen Sacks am Füllstutzen sind insbesondere
Klemmeinrichtungen vorgesehen, die den zu befüllenden offenen Sack beim Füllen am
Füllstutzen
halten und die obere Öffnung weitestgehend
am Füllstutzen
abdichten.
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Weitere
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen,
welche nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
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In
den Figuren zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Packmaschine;
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2 einen
perspektivischen Querschnitt durch einen ersten Füllstutzen
für eine
Packmaschine nach 1; und
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Füllstutzens
für die
Packmaschine nach 1.
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Mit
Bezug auf die 1–3 werden
im Folgenden Ausführungsbeispiele
einer Packmaschine 1 erläutert, wobei die Packmaschine 1 einen Stützrahmen 25 aufweist.
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Ein
nicht dargestellter Folienvorrat weist eine Folie auf, von der die
eventuell mit Seitenfalten versehene Schlauchfolie abgerollt wird.
In einer Sackbildungseinrichtung 6 wird ein entsprechendes
Stück von
der Folienrolle abgeschnitten und es wird ein Sack geformt, der
mit einer Sackanhängegeinrichtung 7 an
den Füllstutzen 8 angehängt wird.
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Der
Füllstutzen 8 umfasst
einen Stutzenkörper 2,
in dem zwei getrennte Füllwege 10 und 11 vorgesehen
sind, die insgesamt einen etwa Y-förmigen Querschnitt aufweisen
können.
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Der
Füllstutzen 8 ist
Teil einer Produktzufuhreinrichtung 9, um die abzufüllenden
Produkte dem Füllstutzen 8 zuzuführen und
in einen offenen Sack 4 abzufüllen.
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Die
Füllwege 10 und 11 umfassen
jeweils einen Beschleunigungskanal 12 bzw. 13,
die an der gemeinsamen Austrittsfläche des Füllstutzens 8 münden, direkt
oberhalb dessen der zu befüllende
Sack 4 mit seinem oberen Rand befestigt wird.
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Die
Querschnittsfläche 15 der
Austrittsfläche 14 ist
hier sechseckig gestaltet, damit ein dichter Sitz der Klemmeinrichtungen 24 ermöglicht wird.
Dadurch wird effektiv verhindert, dass ein Teil des abgefüllten Produkts
in Form eines Schüttguts 3 durch
die obere Öffnung
des offenen Sacks 4 wieder austritt. Auch der Austritt
von Staub wird zuverlässig
vermieden.
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Nach
dem Füllen
des offenen Sacks 4 und dem Verschweißen der oberen Sacköffnung wird
der Sack auf ein Austrageband 23 verbracht und aus der Maschine
abtransportiert.
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Vor
dem Verschließen
der oberen Sacköffnung
kann eine Rütteleinrichtung 22 aktiviert
werden, um das Produkt des Schüttgut 3 in
dem offenen Sack 4 zu verdichten und enthaltene Luft auszutreiben.
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Der
in 2 dargestellte Füllstutzen 8 weist einen
Stutzenkörper 2 auf,
der in einem vertikalen Querschnitt etwa V-förmig gestaltet ist. Die Füllwege 10 und 11 umfassen
Beschleunigungskanäle 12 und 13 um
eine schnelle und effektive Abfüllung
des Schüttguts 3 zu
ermöglichen.
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Im
oberen Bereich der Füllwege 10 und 11 sind
jeweils Verschlussorgane 21 vorgesehen, um ein gezieltes
Verschließen
der jeweiligen Füllwege 10 und 11 zu
ermöglichen.
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An
der Austrittsfläche 14 kann
beispielsweise der jeweils nicht benötigte Füllweg 10 durch einen geeigneten
Stopfen verschlossen werden, um beim Abfüllen über den Füllweg 11 das Herausrieseln
von vereinzelten Produktpartikeln aus dem Füllweg 10 beispielsweise
zu verhindern.
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Der
in 3 dargestellte Füllstutzen 8 weist ebenfalls
zwei Füllwege 10 und 11 auf,
die alternativ oder gemeinsam mit Schüttgut 3 beschickt
werden können.
Beide Füllwege 10 und 11 sind
wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel
vollständig
voneinander getrennt, so dass eine gegenseitige Kontaminierung der
Füllwege 10 und 11 ausgeschlossen
ist.
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Der
untere Teil des Füllstutzens
ist einer Bruttowaage 19 angeschlossen, die über Wägezellen 20 verfügt, um aus
dem gemessenen Gewicht auf das in einen offenen Sack 4 abgefüllte Schüttgutgewicht
zurückzurechnen.
Da die Erfassung des Gewichts während
des Füllvorgangs
ausreichend häufig erfolgt,
kann der Füllvorgang
mit hoher Präzision über die
Messung des Gewichts gesteuert werden, so dass eine präzise Abfüllung der
Schüttgüter möglich ist.
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Der
Füllstutzen 2 im
Ausführungsbeispiel nach 3 umfasst
seitlich neben den Beschleunigungskanälen 12 und 13 im
unteren Bereich des Füllstutzens 2 Absaugkanäle 17 und 18,
die den jeweiligen Produktfüllwegen 10 und 11 zugeordnet
sind und über
die ein gezieltes Absaugen von Luft aus dem Inneren des offenen
Sacks 4 möglich
ist.
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Bei
dem Füllstutzen 2 gemäß 3 liegt
an den Füllwegen 10 und 11 nur
eine äußerst geringe Umlenkung
vor, da durch die zusätzlichen
Absaugkanäle 17 und 18 bedingt
nur relativ kleine Querschnitte für die Füllwege 10 und 11 im
Bereich der Austrittsfläche 14 zur
Verfügung
stehen. Würde
hier noch eine größere Umlenkung
im Produktweg im unteren Bereich des Füllstutzens erfolgen, könnte die
Abfüllung des
Schüttguts
erheblich behindert werden.
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Oberhalb
des Füllstutzens 2 ist
ein zweigeteilter Trichter 26 vorgesehen, der die beiden
Produktwege und Füllwege 10 und 11 ebenfalls
vollständig
voneinander trennt. Da die Beschleunigungsstrecke jeweils die Beschleunigungkanäle 12 und 13 und die
Fallhöhe
des Trichters 26 umfasst, wird eine ausreichende Geschwindigkeit
des Füllguts
erreicht, so dass eine effektive und schnelle Abfüllung möglich ist.
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Durch
die Anordnung der beiden Füllwege an
dem Stutzenkörper 2 eines
Füllstutzens 8 wird
ein schneller und einfacher Wechsel eines abzufüllenden Produkts ermöglicht.
Wenn in vorbestimmten oder sich ergebenden Abständen zwischen zwei Produkten
gewechselt wird, kann eine nahezu unterbrechungsfreie Produktion
gesichert werden. Die Totzeiten werden erheblich reduziert, so dass
insgesamt eine erheblich größere Herstellungsrate
ermöglicht wird.
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- 1
- Packmaschine
- 2
- Stutzenkörper
- 3
- Schüttgut
- 4
- offener
Sack
- 6
- Sackbildungseinrichtung
- 7
- Sackanhängeeinrichtung
- 8
- Füllstutzen
- 9
- Produktzufuhreinrichtung
- 10
- Füllweg
- 11
- Füllweg
- 12
- Beschleunigungskanal
- 13
- Beschleunigungskanal
- 14
- Austrittsfläche
- 15
- Querschnitt
- 16
- Querschnitt
- 17
- Absaugkanal
- 18
- Absaugkanal
- 19
- Bruttowaage
- 20
- Wägezelle
- 21
- Verschlussorgan
- 22
- Rütteleinrichtung
- 23
- Sackaustrageeinrichtung
- 24
- Klemmeinrichtung
- 25
- Stützrahmen
- 26
- Trichter
-
Packmaschine
zum Abfüllen
von Schüttgütern in
offene Säcke,
welche mittels einer Sackanhängeeinrichtung
an einen mit einem Stutzenkörper versehenen
Füllstutzen
einer Produktzufuhreinrichtung anhängbar sind, um die offenen
Säcke mit
wenigstens einem Schüttgut
zu füllen.
Dabei weist der Stutzenkörper
des Füllstutzens
zwei vollständig
getrennte Füllwege
auf, um eine wahlweise Abfüllung eines
ersten und eines zweiten Produkts zu ermöglichen.