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t'Verfahren und Vorrichtung zum Zusammensetzen und Füllen von Doppelpackungen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammensetzen und
Füllen von Doppelpackungen, bei der der Innen- und Außenbehälter gesondert in Fluchtung
mit einem Füllstutzen für das Füllgut eingespannt und mittels des Gewichtes des
Füllgutes ineinandergeschachtelt werden.
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Derartige Vorrichtungen sind in-verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Im wesentlichen gemeinsam ist diesen bekannten Vorrichtungen das Merkmal, daß an
einem Füllstutzen, an dem der Außenbehälter mit seinem Rand durch Klemmen oder dergl.
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festgelegt wird, eine nach außen weisende Führungseinrichtung vorgesehen
ist, an der entlang sich der Innenbehälter, dessen Rand oberhalb des Randes des
Außenbehälters festgeklemmt ist, unter dem Gewicht des in den Innenbehälter einströmenden
Füllgutes allmählich von außen nach innen einziehen läßt. Um für die
Bedienungsperson
die Einspanneinrichtung trotz der Führungseinrichtung leichter zugänglich zu machen,
ist die Einspanneinrichtung für den Innenbehälter .zwischen einer Füllstellung und
einer höherliegenden Stellung zum Aufspannen eines neuen leeren Innenbehälters hin-
und herbewegbar. Abgesehen davon, daß durch die Notwendigkeit von zwei Stellungen
für die Sackklemmen der Innenbehälter der Aufwand erheblich ist, ist die Anordnung
für die Bedienungsperson wenig übersichtlich, da die Führungseinrichtung den Zugang
zu den Sackklemmen für den Außenbehälter erschwert. Auch kann das Einziehen des
Innenbehälters über die Führungseinrichtung unter der Wirkung des Füllgutgewichtes
zu Schwierigkeiten führen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, das eingangs näher bezeichnete Verfahren
so weiterzubilden, daß die Arbeitsweise für die Bedienungsperson wesentlich vereinfacht
und übersichtlicher gestaltet wird, so daß mit größerer Zuverlässigkeit und höherer
Geschwindigkeit gearbeitet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenbehälter
nach dem Einspannen seines Randes und vor dem Füllen mittels Saugluft in eine Bereitschatsstellung
in den Füllstutzen eingesaugt wird.
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Hierbei wird eine Führungseinrichtung für den Innenbehälter überflüssig.
Zugleich sind auch die Spanneinrichtungen für den Innenbehälter
leicht
zugänglich, so daß der Innenbehälter ohne Änderung der Stellung der zugehörigen
Spanneinrichtung rasch und zuverlässig auf die Spanneinrichtung aufgefädelt werden
kann.
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Auf der anderen Seite stört der bereits aufgefädelte und eingespannte
Innenbehälter das Aufstecken des Außenbehälters auf die zugehörige Spanneinrichtung
nicht, da sich der Innenbehälter vollständig in dem Füllstutzen befindet, so daß
das untere Ende des Füllstutzensund die dort angeordneten Spanneinrichtungen für
den Außenbehälterleicht zugänglich und ohne weiteres übersehbar liegen, so daß auch
das Aufstecken des Außenbehälters außerordentlich zuverlässlg und rasch erfolgen
kann. Durch das Eins augen in den Füllstutzen ist der Innenbehälter weitgehend geöffnet,
so daß er ohne nennenswerte Beanspruchung bei Freigabe der Füllgutzufuhr durch dieses
in den aufgespannten Außenbehälter eingeschoben wird. Eine Reibung des Innenbehälters
an festen Teilen findet ohne nennenswerte Belastung statt, da der Innenbehälter
durch das Füllgut im wesentlichen in senkrechter Richtung nach unten bewegt wird.
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Ein weiterer Vorteil wird dadurch erhalten, daß man nach dem Füllen
und vor dem Abwerfen der Doppelpackung den Kopfteil des Innenbehälters mit Hilfe
von Unterdruck im Füllstutzen zusammenfaltet. Der Innenbehälter -Iäßt sich daher
sehr leicht und rasch verschließen, während mit der Erzeugung des Unterdruckes zugleich
auch der im Kopfraum und im Füllstutzen befindliche Füllgut
staub
abgesaugt werden kann. Vor allem aber kann für das Schließen des Kopfteils und das
Absaugen des Füllgutstaubes die gleiche Einrichtung verwendet werden, die dazu dient,
den leeren Innenbehälter vor dem Füllen in die Bereitschaftsstellung innerhalb des
Füllstutzens einzusaugen.
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Durch das Zusammenfalten des Kopfteils mittels Saugluft vor dem Abwerfen
der gefüllten Doppelpackung wird es außerdem möglich, nach dem Zusammenfalten des
Kopfteils des Innenbehälters und vor dem Abwerfen der Doppelpackung die Kopfteilfalte
in ihrer Längsrichtungzlsammenzupressen und mechanisch zu verschließen, so daß nach
dem Abwerfen der Doppelpackung auf ein Förderband nur noch der Außenbehälter verschlossen
zu werden braucht.
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Zum Ausführen des neuen Verfahrens geht die Erfindung von einer Vorrichtung
aus, welche eine Klemmeinrichtung für den Innenbehält er und eine davon unabhängig
betätigbare Klemmeinrichtung für den Außenbehälter an einem gemeinsamen Füllstutzen
aufweist.
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Diese Vorrichtung wird gemäß der Erfindung dadurch weitergebildet,
daß der Füllstutzen wahlweise mit einer Unterdruckquelle und dem Gutauslauf verbindbar
ist. Zur schonenden Abstützung des Innenbehälters in der Bereitschaftsstellung innerhalb
des Füllstutzens ist zweckmäßigerweise in dem Füllstutzen eine für das Füllgut durchlässige
Anlagefläche für den Innenbehälter vorgesehen.
Diese ist im Bereich
zwischen dem Anschluß der Unterdruckquelle und den Klemmeinrichtungen für den Innen-
und Außenbehält er angeordnet.
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Zwischen Gutauslauf und Füllstutzen kann eine in Ahhängigkeit von
der Betätigung der Klemmeinrichtung selbsttätig umschaltbare Verbindungseinrichtung
vorgesehen sein, welche den Füllstutzen nach einem vorbestimmten Programm automatisch
mit dem Gutauslauf bzw. mit der Unterdruckquelle verbindet.
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Die Verbindungseinrichtung kann zweckmäßigerweise eine normalerweise
die Mündung einer Unterdruckleitung in dem Füllstutzen verschließende Klappe oder
dergl. Schließorgan- aufweisen, die in Abhängigkeit vom Schließen der Klemmeinrichtung
zu dem Innenbehälter in eine den Auslauf für das Füllgut sperrende Stellung umschaltbar
und in Abhängigkeit vom Betätigen der Klemmeinrichtung für den Außenbehälter in
die Normalstellung zurückschaltbar ist. Unter dem Betätigen der zuletzt genannten
Klemmeinrichtung kannkinerseits ein nach innen Verschwenken der Xlemmeinrichtung
in eine Bereitschaftsstellung, in der das Auffädeln des Außenbehälters erleichtert
ist oder das Schließen der Klemmeinrichtung für den Außenbehälter verstanden werden.
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Um den Füllgutstaub aus dem Kopfraum des Innenbehälters und den Füllstutzen
abzuführen und gleichzeitig den Kopfteil des Innenbehälters für das nachfolgende
Verschließen zusammenzuziehen
kann die Klappe oder dergl. Schließorgan
zusätzlich in Abhängigkeit zum Öffnen der Klemmeinrichtung für den Innenbehalter
in die den Füllstutzen mit der Unterdruckleitung verbindende Stellung selbsttätig
umschaltbar sein. Es ist dabei darauf hinzuweisen, daß für das Einbringen des Innenbehälters
in die Bereitschaftsstellung, für das Absaugen des Füllgutstaubes sowie für das
Schließen des Kopfteils des gefüllten innenbehälters die gleiche Unterdruckquelle
und der gleiche Anschluß dieser Unterdruckquelle an den Füllstutzen sowie die gleiche
Schließklappe und die zugehörige Steuereinrichtung verwendet werden können, so daß
sich ein sehr einfacher Aufbau ergibt.
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Durch das Zusammenfalten des Kopfteils des gefüllten Innenbehälters
mit Hilfe der Saugluft läßt sich auf einfache und rasche Weise der Innenbehälter
mechanisch verschließen, bevor die Doppelpackung vom Füllstutzen auf das Förderband
abgeworfen wird. Zu diesem Zweck sind vorteilhafterweise dem Füllstutzen unmittelbar
unterhalb der emmeinrichtungen für den Innenbehälter und in einer Ebene senkrecht
zu der Bewegungsebene dieser Klemmeinrichtungen quer in den Füllstutzen einfahrbare,
die Kopffalte des Innenbehälters greifende, zusammenfassende und mechanisch verschließende
Schließarme zugeordnet. DasVerschließen kann beispielsweise mit Halteklammern erfolgen,
die dem einen Schließarm automatisch über ein Magazin zugeführt werden und die Kopffalte
des Innenbehälters umschließen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht,
Fig. 2 - 6 die verschiedenen Phasen des Verfahrens gemäß der Erfindung und Fig.
7 und 8 in Frontansicht eine weitergebildete Ausführungsform der Vorrichtung nach
Fig. 1.
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Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung ist unterhalb des Auslaufes
1 einer das Füllgut in abgemessenen Mengen zuführenden Einrichtung angeordnet. Die
Austrittsöffnung des Auslaufes 1 ist in bekannter Weise durch über automatisch steuerbare
Einen/ richtung betätigbare Verschließklappen 2 und 3 verschließbar.
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Unter dem Auslauf befindet sich ein-übergangstrichter 4, der das
Gut vom Auslauf 1 aufnimmt und in einen Füllstutzen 5 überführt. Am oberen Ende
des Fülstutzens sind zu einer Unterdruckquelle führende Leitungen 6 angeschlossen.
Die in dem Füllstutzen 5 liegenden Mündungen dieser Leitungen sind durch Klappen
7 oder dergl. Verschlußorgane verschließbar. Die Klappen 7 las--sen sich aus der
in Fig. 1 gezeigten, die Unterdruckleitungen sperrenden Stellung mit Hilfe einesDruckmittelzylinders
8 und eines Gestänges 9 um etwa 900 in eine Stellung schwenken
(vgl.
Fig. 2), in der die Verschlußorgane den übergang aus dem trichterförmigen Teil 4
in das obere Ende des Füllstutzens 5 sperren bzw. die Verbindung zwischen dem Füllstutzen
5 und den Unterdruckleitungen 6 freigeben.
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Unterhalb der Mündungsstelle der Unterdruckleitungen 6 ist in dem
Füllstutzen 5 ein quer durch den Stutzen ragendes Gitter oder dergl. Stützorgan
10 vorgesehen, das so ausgebildet ist, daß es den Durchtritt des Füllgutes durch
den Füllstutzen 5 nicht behindert. Die Aufgabe dieses Gitters 10 wird weiter untentiäher
erläutert.
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Im Abstand unterhalb des unteren Endes des Füllstutzens 5 ist ein
Förderband 12 vorgesehen, das dazu diente die gefüllten Doppelpackungen 14 in Richtung
des Pfeiles 13 zu einer Schließen einrichtung abzufördern. Die gefüllte Doppelpackung
14 besteht aus dem gefüllten Innenbehälter 16, dessen Kopfteil 17 zu einer Falte
zusammengezogen ist und dem Außenbehälter 15.
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Fig. 1 gibt den Augenblick wieder, in dem eine gefüllte Doppelpackung
14 auf das Förderband 12 abgeworfen ist, während ein leerer Innenbehälter 16a durch
die Bedienungsperson in eine Stellung gebracht worden ist, in der der Rand des Innenbehälters
16a durch die zugehörige Klemmeinrichtung festgespannt werden kann. Diese Klemmeinrichtung
besteht aus jeweils 2 Klemmelementen 25,26. Zur Erleichterung des Auffädelns des
Innenbehälters 16a
sind in der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung
die innenliegenden Klemmelemente 25 jeweils über einen Betätigungszylinder 30 und
Gestänge 31 schräg nach innen geschwenkt. Durch Schwenken nach außen der inneren
Klemmelemente 25 läßt sich der Rand des Innenbehälters 16a festspannen, wie dies
Fig. 2 zeigt.
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In einer Ebene unterhalb der Klemmeinrichtung für den Innenbehälter
16a ist die Klemmeinrichtung für den Außenbehälter 15a (vgl. Fig. 3) vorgesehen.
Diese besteht jeweils aus inneren Klemmelemente 21 und äußeren Klemmelementen 20.
Die äußeren Klemmelemente 20 sind jeweils über ein Gestänge 23 durch DruckmStelzylinder-22
verschwenkbar. Die inneren Klemmelemente 21 sind mit den äußeren Klemmelementen
26 derKlemmeinrichtung für den Innenbehälter 16a auf gemeinsamen Schwenkarmen 27
angeordnet, die ihrerseits durch einen Druckmittelzylinder 28 über Gestänge 29 verschwenkbar
sind.
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Wie oben erwähnt, zeigt Fig. 1 die Vorrichtung in der Ausgangsstellung,
in der gerade eine gefüllte Doppelpackung 14 abgeworfen und von der Bedien-ungsperson
ein leerer Innenbehälter 16a in die zum Festspannen erforderliche Stellung, auf
die nach innengeschwenkten Innenklemmelemente 25 aufgefädelt sind.
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In dieser Stellung kann die Klemmeinrichtung für den Innenbehält-er
16a betätigt werden, wobei die Innenklemmelemente 25 in die Stellung nach Fig. 2
nach außen schwenken. Gleichzeitig
damit wird der Druckmittelzylinder
8 betätigt, der die Schließklappen 7 aus der Stellung nach Fig. 1 in die Stellung
nach Fig. 2 verschwenkt, so daß die Unterdruckquelle über die tungen 6 in dem Füllstutzen
5 einen um . zeugen können.
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Dieser Unterdruck greift in den eingespannten Innenbehiilter 16a und
zieht diesen durch die untere Mündung des Füllstutzens 5 in den Füllstutzen hinein,
wobei sich der Innenbehälter 16a gleichzeitig öffnet und auf demGitter 10 im Füllstutzen
5 abstützt. Dadurch verschwindet der Innenbehälter vollständig vom unteren Bereich
des Füllstutzens 5 und ist daher beim Aufbringen des Außenbehälters auf den Füllstutzen
in keiner Weise im Wege. Die Saugphase ist durch den Pfeil 50 in Fig. 2 angedeutet.
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Als nächstes werden, automatisch gesteuert, beiae Klemmeinrichtungen
entsprechend des Pfeiles 51 in Fig. 3 aufeinander zu nach innen geschwenkt. Dieses
Einschwenken hat lediglich den Zweck, die beiden Innenklemmelemente 21 der Klemmeinrichtung
für den Außenbehälter einander zu nähern und damit in eine Stellung zu bringen,
in der der Außenbehälter 15a leichter über diese Klemmelemente gefädelt werden kann.
Mit dem Einschwenken der beiden Klemmeinrichtungen wird der Druckmittelzylinder
8 betätigt, der die Klappen 7 nach außen schwenkt, so daß die Unterdruckquelle von
dem Füllstutzen 5 abgeschaltet ist.
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Unür gleichzeitigem Zurückschwenken beider Klemmeinrichtungen nach
außen werden nun die Klemmelemente 20, 21 der Klemmeinrichtung für den Außenbehälter
15a geschlossen, wie dies Fig. 4 zeigt. Gleichzeitig damit werden automatisch gesteuert
die Klappen 2 und 3 des Auslasses 1 entsprechend den eingezeichneten Pfeilen 52
geöffnet, so daß das im Auslaß 1 in Bereitschaft gehaltene Füllgut entsprechend
dem Pfeil 53 durch denFüllstutzen 5 in den Innenbehälter 16a einströmen kann. Das
Gitter 10 ist, wie oben erwähnt, so bemessen-und angeordnet, daß es den Einfüllvorgang
weder behindert noch verzögert Nachdem die vorher abgemessene Füllgutmenge in den
Innenbehälter 16a bis zu der Füllhöhe 56 in Fig, 5 eingefüllt worden ist, ist-der
eigentliche Füllvorgang beendet. Es werden nun entsprechend der Pfeile 55 die Innenklemmelemente
26 der Klemmeinrichtung für den Innenbehälter 16a nach innen geschwenkt und die
Klemmeinrichtung geöffnet. Gleichzeitig wird der Druckmittelzylinder 8 betätigt,
der entsprechend den Pfeilen 53a die Klappen 7 nach oben schwenkt, so daß erneut
die Unterdruckquelle über die Leitungen 6 mit dem Füllstutzen 5 in Verbindung stehen.
Durch den im Füllstutzen erzeugten Unterdruck im wird der Kopfteil des Innenbehälters
und im Füllstutzen vorhandene Füllgutstaub abgesaugt. Bei zunehmendem Unterdruck
werden weiterhin die Randbereiche des Innenbehälters oberhalb der Füllgutgrenze
56 nach innen gesaugt, was dadurch möglich
wird, daß die obere
Klemmeinrichtung den Rand des Innenbehälters freigegeben hat. Dabei bildet sich
unter der SauO¢wirkung gemäß Pfeil 54 in Fig. 6 oberhalb des Füllgutes eine Kopfteilfalte
59, welche das Verschließen des Innenbehälters erleichtert.
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Inzwischen kann die nicht gezeigte Meßeinrichtung bereits wieder
die nächste abgemessene Füllgutmenge 58 oberhalb des Auslasses 1 in Bereitschaft
gebracht haben.
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An dieser-Stelle könnte der Füllzyklus daQrch abgeschlossen werden,
daß auch die Klemmelemente der Klemmeinrichtung für den Außenbehälter 15a geöffnet
und die gefüllte Doppelpackung gemäß Fig. 1 auf das Fördend 12 abgeworfen wird.
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Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn vor dem Abwerfen
der gefüllten Doppelpackung die unter der Saugwirkung geschlossene Kopfteilfalte
des Innenbehälters auch mechanisch fest verschlossen wird.
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Zu diesem Zweck ist bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach
Fig. 7 und 8 eine Vorrichtung vorgesehen, welche die Kopfteilfalte des Innenbehälters
erfaßt, zusammendrückt und mechanisch verschließt.
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Diese Vorrichtung weist im dargestellten Beispiel der Fig. 7 zwei
mittels Kurbelarmen 38, 39 auf einem gemeinsamen Kreisbogen bewegbare Schließarme
36, 37 auf. Diese Arme können auf
ihrer Kreisbahn von entgegengesetzten
Seiten her in einer Ebene quer zu der Bewegungsebeneder Klemmelemente unterhalb
der Klemmeinrichtung für den Innenbehälter quer in den Füllstutzen 5 einfahren,
die Kopfteilfalte 17 des InnenbenalWers in deren Längsrichtung zusammenfassen und
z.B. mit umSassen-en Halteklammern fest verschließen. Die Halteklammern werden beispielsweise
über ein Magazin 42 dem einen Schließarm 37 zugeführt, der die jeweils eine Halteklammer
mittels eine3 Anschlages 37a bei seiner durch Druckmittelzylinder 40-bewirktenBewegung
mitnimmt. Der andere durch den Druckmittelzylinder 41 verschwenkbare Schließarm
36 weist ein entsprechendes Widerlager 36a auf, das mit dem Mitnehmer 37a zur Verformung
undSchließung der Klammer dient. Der Schließarm 36 zeigt bei 36b ein trichterförmiges
Führungsende 35 zu Aufnahme desEinlaufendes 37b des Schließarmes 37.
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Fig. 8 gibt die Schließarme 36 und 37 in der eingefahrenen Stellung
wieder, wobei der Pfeil 60 die Bewegung der Sießarme andeutet. Nach demAusfahren
der Schließarme 36 und 37 werden die Klemmelemente 20 und 21 der Klemmeinrichtung
für den Außenbehälter freigegeben, so daß der nunmehr gefüllte Doppelbehälter 14a
entsprechend dem Pfeil 45 in Fig. 8 auf das Förderband 12 abgeworfen werden kann.
Es kann nunmehr ein neuer Zyklus beginnen.
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Wenn ein Einschwenken der Klemmeinrichtungen gemäß Fig. 3 nicht
erforderlich
ist, kann die Zurückschwenkung der Klappen 7 in die Schließstellung nach Fig. 3
auch in Abhängigkeit von dem Schließen der Klemmelemente 20 und 21 erfolgen.
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Die Schließarme 36 und 37 können auch als in einer Ebene verschiebbare
Schieber ausgebildet sein.
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In der die Unterdruckquelle mit dem Füllstutzen verbindenden Stellung
brauchen die Klappen 7 den Eintritt in den Füllstutzen nicht zu versperren, sofern
der Übergangsteil 4 abdichtend mit dem Auslaß 1 verbunden ist.