DE2357424C2 - Vorrichtung zum Ausbilden und Füllen von Beuteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbilden und Füllen von Beuteln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Maschinen sind beispielsweise aus der US-Patentschrift 34 53 799 bekannt. Die in dieser Schrift beschriebene Fülleinrichtung weist einen drehbaren Träger auf, der mit gleichmäßig am Umfang verteilten, radial vom Träger vorspringenden Stegen versehen ist, deren Außenkanten Bereiche zwischen benachbarten Beuteln eines doppellagigen Materialbandes abklemmen. Nachteilig bei Maschinen dieses Typs ist die relativ langsame Arbeitsweise aufgrund des relativ langen Füllvorganges.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Füllvorgang und damit die gesamte Arbeitsweise gegenüber bekannten Maschinen beschleunigt abläuft.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Im Anspruch 2 ist eine weitere vorteilhafte Ausbildung dieser Vorrichtung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung;

F i g. 2 einen Vertikalschnitt eines Teils der Vorrichtung aus Fig. 1 entlang der Linie H-II;

Fig.3 eine Draufsicht auf den Träger nach Fig. 1, der teilweise im Querschnitt dargestellt ist, wobei das Füllrad abgenommen ist;

Fig.4 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Teils der Vorrichtung nach Fig.3, gesehen von der Ebene IV-IV aus:

F i g. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teils der Vorrichtung nach Fig.4, wobei ein Beutel während des Füllvorganges dargestellt ist;
Fig.6 eine Darstellung eines gerade gefüllten Beutels (voll ausgezogen) und einen Beutel, in dem sich das Erzeugnis bereits gesetzt hat (gestrichelte Linien);

F i g. 7 teilweise im Querschnitt den Tisch, der den Träger trägt und

F i g. 8 eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung

to nach F i g. 7, entlang der Linie VIII-VIII.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine vollständige Verpackungsmaschine, die eine Rolle 10 eines Bandmaterials 9 verwendet und aufeinanderfolgend dieses Material in eine Reihe zusammenhängender Beutel ausbildet, diese mit einem Erzeugnis füllt, dieses Erzeugnis sich in den Beuteln setzen läßt, die offene Kante des Beutels verschließt, um so eine Reihe gefüllter Packungen zu erhalten, und die einzelnen Packungen von der Reihe abtrennt

Eine derartige Maschine ist allgemein bekannt, aus Gründen des Verständnisses für die vorliegende Erfindung wird hierauf jedoch kurz Bezug genommen, und zwar am Beispiel der US-PS 35 95 776.
Wie dort angegeben, hält die Rolle 10 einen Vorrat von Bandmaterial beliebiger geeigneter Art, welches vorzugsweise an mindestens einer Seite mit einem Verschließmaterial, z. B. einem Kunstharz- oder anderem geeigneten Klebstoff versehen ist Das Band 9 wird von der Rolle 10 über eine Reihe aufeinander folgender RoI-len 12, 14, 16 und 18 abgerollt Die Spannung an der Bahn wird von einer Bremse 20 geregelt Auf einem Tisch 24 befindet sich eine Faltvorrichtung 38, die das Band 9 nach oben V-förmig faltet wobei die Falte am Boden entsteht (vgl. a. US-PS 35 05 776). Dann geht das Band 9 über Führungsrollen 40 und 42 an eine Heizverschlußeinrichtung 44, die einen dünnen Saum an der Bodenfalte dauerhaft ausbildet

Hinter der Verschließeinrichtung A4 ?eht das Band 9 um eine Segmenttrommel 46 herum, die als vertikale Verschließeinrichtung arbeitet, um die Seiten des gefalteten Bandes 9 entlang in Abstand vertikal angeordneter Streifen zu verschließen, so daß sich eine Reihe von Beuteln mit offener Oberseite ergibt. Die Trommel 46 ist ebenfalls der US-PS 35 05 776 als bekannt entnehmbar.

Das Band 9 läuft dann über eine Rolle 60, die auf einer Welle 62 sitzt, welche adjustierbar in einem Schlitz 63 in einer Halterung 64 gelagert ist. Der Halterung 64 ist an der Oberfläche des Tisches 24 angeschraubt Die Einstellung der Lage der Rolle 60 zur Halterung 64 ermöglicht die Synchronisierung zwischen der Funktion der Trommel 46 und der an der Füllstelle.

Hinter den Antriebsrollen 66 und 67 läuft das Band 9 über eine Leerlaufrolle 68 und dann um den Rand einer runden Füllstelle 70 herum. Während das Band 9 um die Füllstelle 70 herumläuft, werden die Beutel nacheinander geöffnet, mit einer Menge eines Erzeugnisses, z. B. körniger Zucker oder dergl. gefüllt und dann so erfindungsgemäß gehandhabt, daß sich das Erzeugnis in den Beuteln setzt, was weiter unten beschrieben wird.

Danach verläßt das Band 9, welches jetzt aus einer Reihe gefüllter Beutel 71 besteht, die Füllstelle 70 und läuft durch eine Verschlußstelle 72, an der die obere Kante der Beutel verschlossen wird, um einzelne mitcinander verbundene Pakete 80 auszubilden (die Verschlußstelle ist der US-PS 33 44 576 entnommen). Dann wird die Reihe gefüllter und verschlossener Beutel 80 über eine zweite Antriebsstelle mit einer Antriebsrolle

74 und einer federnd vorgespannten Leerlaufrolle 76 geführt

Hinter der zweiten Antriebsstelle wird die Reihe von Packungen 71 um 90° gedreht und geht dann durch eine Schneidestelle 78 mit mehreren Schneidmessern hindurch, die an den vertikal verschlossenen Streifen ansetzen, die von der Trommel 46 ausgebildet wurden, und das Band in mehrere einzelne Packungen 80 auftrennt (vgl. dazu US-PS 55 97 898). Dann werden die einzelnen Packungen 80 mittels eines Förderbandes 82 weggeführt.

Die F i g. 3 und 4 zeigen die Anordnung des Bandes 9 im Detail, während es die Rolle 68 passiert und in die Nähe der Füllstelle 70 gelangt Vor der Rolle 68 ist das Band 9 flach, wobei die gegenüberliegenden Seiten des gefalteten Bandes dicht aneinander liegen. Nachdem die Bahn über die Rolle 68 gelaufen ist, werden die Beutel 71 geöffnet, so daß sie zur Aufnahme einer Ladung eines Füllerzeugnisses vorbereitet sind. Das öffnen der Beutel wird durch besondere Einrichtungen erleichtert, die so zusammenarbeiten, daß der Beutel schnell und sicher geöffnet und so lange wie nötig offen gehalten wird.

Ober dem Weg des Bandes 9 genau hinter der Rolle 68 befinden sich zwei Düsen 84 und 86, von denen die Düse 84 über der Düse 86 angeordnet ist (F i g. 4). Beide Strahlen der Düsen sind zum oberen Ende des Beutels 71 gerichtet Der Strahl der Düse 84, ist nach innen gegenüber der Mitte der Füllstelle 70 weiter nach innen als der der Düse 86 gerichtet Beide Düsen 84 und 86 liegen an einer Druckluftquelle mit höherem Druck als der Atmosphärendruck.

Das Band 9 ist so gefaltet daß seine radiale Innenkante 88, die gegenüberliegende Kante 90 überlappt und etwas darüber verläuft während es um die Füllstelle läuft Dort befindet sich deshalb ein Teil 91 an der radialen Innenseite 88 des gefalteten Bandes, der den Luftstrom aus den Düsen 84 und 86 auffängt, damit sie dadurch nach innen und weg von der anderen Seite des gefalteten Eandes gedruckt-wird. Der Luftstrom trifft nicht nur auf diesen Teil 91, sondern tritt auch in den Beutel ein, bläst und weitet ihn auf, um seine unverschweißte Oberseite zu öffnen.

Wenn der Beutel 71 auf diese Weise geöffnet worden ist kommt seine radiale Innenseite mit einer Vakuumdüse 92 in berührung, die aus einetr Stück einer Art Schlauch besteht, der auch den Luftdruck in seinem Inneren ansprechend seine Länge verändert

Wenn das Innere der Düse 92 atmosphärischem Druck ausgesetzt ist ist de gestreckt wie F i g. 3 zeigt Bei Verringerung des Drucks unter den Atmosphärendruck wird die Düse zusammengedrückt so daß ihr freies Ende nach innen zur Mitte der Füllstelle 70 hin gezogen wird. Gleichzeitig wird die radiale Innenseite des Beutels 71 an die Mündung der Düse 92 gesogen und dadurch nach innen gezogen, was zur Öffnung des Beutels beiträgt

Erfindungsgemäß erhöht ein zusätzlicher Faktor die Fähigkeit des Beutels 71, seine Oberseite beim Gang um die Füllstelle 70 herum zu öffnen, indem die untere Kante des Bandes 9 auf einer Bahn um die Füllstelle 70 mit einem größeren Krümmungsradius als die der oberen Kante, herumläuft Infolgedessen wird die Unterkante des Bandes 9 im allgemeinen unter leichter Spannung gehalten, während die Oberkante, die von Spannung frei ist, sich im Vergleich zur unteren Kante etwas ausbeulen kann. Dadurch werden U'e vertikalen Seiten jedes Beutels näher aneinandergebracht, insbesondere in der Nähe der Oberkante und die obere Seite kann sich öffnen, wobei die gegenüberliegenden Flächen auseinandergehen. Dieses Merkmal zeigen die F i g. 4 und 5.

In F i g. 4 umrundet das Band 9 gerade die Rolle 68 und befindet sich noch nicht in Kontakt mit der Vakuumdüse92.

In F i g. 5 hingegen zieht die Düse 92 die radiale Innenfläche des Beutels 71 bereits nach innen an. Die Untcrkantc des Bandes 9 wird durch einen Arm 94 in einer nach außen weisenden Lage gehalten, während die Vakuumdüse 92 seine Oberkante radial nach innen zieht wodurch diese einen Weg mit einem kleineren Krümmungsradius als dem des Weges der unteren Kante beschreibt Der Arm 94 erstreckt sich in radialer Richtung über die Vakuumdüse 92 hinaus. Sowohl der Arm 94 als auch die Düse 92 werden von einem Träger 95 getragen, der an der Füllstelle 70 angeordnet ist, so daß die Oberkante des Bandes einen Weg mit kleinerem Radius als dem des Weges der Unterkante folgt.
Wie F i g. 3 zeigt, besitzt der Träger 95 mehrere Stege 100, die um den Rand gleichmäßig /erteilt sind, von denen jeder an einen vertikalen Streuer, angreift der zwei der Beutel trennt Die Stege 100 sind jeweils am Träger 95 mit Hilfe von Halterungen 104 auf Wellen 102 schwenkbar gelagert.

Die L-.ge der Stege 100 beeinflußt somit die Lage der Beutel 71. Hinter der Rolle 68, wo die Stege 100 zunächst das Band 9 berühren, ist wie bereits erwähnt, diese Lage so bestimmt daß die untere Kante des Bandes eine äußere radiale Lage einnimmt Diese Lage der Stege 100 wird durch eine Nockenbahn 98, die sich an der Oberfläche des Tisches 24 befindet gesteuert, die die Lage der Folgerollen 96 bestimmt, welche sich an den Innenenden des Arms 94 befinden. Die Stege 100, der Arm 94 und die Nockenbahn-Folgerollen 96 ergeben zusammen Kipphebel, die mit der Nockenbahn 98 zusammen die Beutel 71 nach dem Füllen hin- und herschwenken.

Nachdem sich die Beutel 71 mit dem Träger fcS um etwa 60° von der Stelle gedreht haben, an der das Band zuerst die Stege 100 berührt während die Füllrohre in die Beutel gesenkt werden, beginnen die Beutel 71 sich zu füllen. Das Füllen dauert für etwa 90° Drehung des Trägers 95 an. Danach erfolgt eine Drehung um etwa 30°, während die Füllrohre aus den Beuteln entfernt werden. Dieser Sektor, in dem die Füllung erfolgt, ist in F i g. 3 durch gestrichelte Ovale 154 angedeutet, die die Stellungen der Füllrohre während des Füllens beschreiben. Hierauf schwenken die Beutel 71 hin und her oder werden auf solche Weise verschoben, daß sich das Erzeugnis im Beutel verlagert und sich setzt, um so eine kompakte Masse am Boden des Beutels zu ergeben. Wenn dann das Band 9 einen Punkt nahe 180° von der Lage der Rolle 68 aus erreicht hat, wird das Oberteil des Bandes nach außer gedrückt und der untere Teil der Bahn durch die Kipphebel nach innen gezogen. Die Änderung der Füllhöhe eines gefüllten Beutels ist in F i g. 6 dargestellt wo die Stellung des Beutels direkt nach der Füllung mit ausgesogenen Linien angedeutet ist Während des Schwenkens nimmt der Beutel eine andere Haltung ein, die gestrichelt dargestellt ist wobei der untere Teil des Beutels 71 nach innen und der obere Teil gegenüber dem Träger 95 nach außen gezogen ist Dadurch wird die obere Kante des Bandes mit der offenen Seite der Beutel unter Spannung gebracht und die untere Kante entlastet, so daß sich der untere Teil der Beutel 71 in derselben Weise weiten kann, wie es das Oberteil während des Füllens tut Das Aufweiten des unteren Teils des Beutels läßt das Erzeugnis nach unten

in den Beutel gelangen. Die beiden Darstellungen der F i g. 6 zeigen, daß sich der Schwerpunkt des Beutels herabsenkt, wenn der Beutel in die gestrichelt dargestellte Lage geschwenkt wird.

Die Konstruktion des Trägers 95 ist in F i g. 2 dargestellt An der Oberfläche des Tisches 24 befindet sich ein Lager 106, das eine Welle 108 trägt, die von unten (durch eine nicht gezeigte Einrichtung) angetrieben wird. Der Träger 95 sitzt auf einer Nabe 110, die am oberen Ende dar Welle 108 befestigt ist. Die Unterseite des Trägers 95 ist mit mehreren Rillen 112 versehen, die für die verschiedenen Unterdruckdüsen 92 bestimmt sind. Jede Rille 112 steht mit einer einzelnen Düse 92 in Verbindung und führt nach innen, wo sie an einer etwas außerhalb der Nabe 110 liegenden Stelle endet. An der Unterseite des Trägers 95 ist eine Abdeckplatte 114 befestigt, die die Rillen 112 einschließt, mit Ausnahme mehrerer öffnungen 116, die sich neben dem radialen Innenende jeder Rille 112 befinden. Der Deckel 114 wird von einer Platte 118 gehalten. Diese Platte, der Deckel 114 und der Träger 95 sind durch Schrauben 120 miteinander verbunden. Die Platte 118 besitzt mehrere mit den öffnungen 116 ausgerichtete öffnungen und ist auf der Auflagefläche 112 angeordnet, die wiederum durch einen rohrförmigen Träger 124 auf der Fläche des Tisches 24 gelagert ist. Die Fläche 122 ist oben mit einer Rille 126 versehen, die in einem Kreisbogen in Ausrichtung mit einigen öffnungen 116 verläuft. Die Rille 126 ist mittels einer Bohrung 128 mit einem Rohr 130 verbunden, das an einem Teilvakuum liegt, dessen Druck niedriger als Atmesphärendruck ist, so daß die Vakuumdüsen 92 mit dem Vakuum verbunden sind, wenn ihre öffnungen 116 mit der Rille 126 ausgerichtet sind. Die Bogenlänge der Rille 126 verläuft in einem Winkel zur Welle 108 und bestimmt, wann die Düsen mit dem Vakuum verbunden und wann sie von dort abgeschaltet werden, wenn sich der Träger 95 dreht. Die Rille 126 ist so angeordnet, daß die Düsen mit dem Vakuum etwa dann verbunden sind, wenn sie mit der Innenseite des gefalteten Bandes 9 in Kontakt kommen, und vom Vakuum etwa dann getrennt werden, wenn die gefüllten Packungen den Träger 95 auf ihrem Weg zur Stelle 72 verlassen.

F i g. 7 zeigt die allgemein runde Form der Nockenbahn 98, die aber zwei abgeflachte Teile 132,134 neben den Stellen aufweist, an denen der Inhalt der Beutel 71 geschwenkt werden soll. Mit dem Tisch 24 und neben der abgeflachten Stelle 132 ist eine Führungsleiste 136 in Form einer L-förmigen Leiste verschraubt Eine ähnliche Führungsleiste 138 ist neben dem abgeflachten Teil 134 angeschraubt Die Führungsleisten 136 und 138 drücken die Rollen 96 nach innen, damit die die Stege 100 (in F i g. 2 rechts) schwenken, wenn die Beutel sie passieren. Dies geschieht wie Fig.7 zeigt zweimal während des Weges um den Träger 95 hemm. Zwischen den beiden Leisten 136 und 138 befindet sich eine Stelle, an der die Nockenbahn 98 wieder kreisförmig verläuft Dadurch wird die Spannung an der Unterkante des Bandes wiederhergestellt und die Oberkannte des Bandes entspannt Durch aufeinanderfolgendes Erschlaffen der oberen und der unteren Teile der Beute! setzt sich das in die Beutel gebrachte Erzeugnis unten ab und bildet dort eine kompakte Masse. Wenn es ein sehr leichtes und pulverförmiges Produkt ist wird vorzugsweise eine abrupte Überführung zwischen den runden und den flachen Abschnitten der Nockenbahn 98 vermieden, um ein Entweichen des Erzeugnisses aus dem Beutel zu verhindern. Dies geschieht durch Abändern der Form der Nockenbahn 98, so daß sie einen allmählichen Übergang erhält, wie er durch die gestrichelten Linien 99 dargestellt ist.

Die Nockenbahn 98 wird von Abstandshaltern 140 auf dem Tisch 24 gehalten. Durch die Bahn 98 und Abstandshalter 140 gehen Schrauben 142 hindurch, die sie fest auf dem Tisch halten.

Das Füllrad 144 ist, wie F i g. 2 zeigt, über dem oberen Ende der Welle 108 an einer zweiten Welle 146 gelagert,

ίο die an ihrem oberen Ende in einer Halterung 148 gelagert ist, die überhalb des Tisches 24 durch drei aufrechte Ständer 150 (F i g. 1) gehalten wird. Die Welle 146 ist an ihrem unteren Ende durch ein Lager 149, das durch eine Schraube 147 mit der Welle 146 verschraubt ist, in einem Einschnitt am oberen Ende der Nabe 110 drehbar gelagert. Die Welle 146 verläuft in einem Winkel zur Welle 108, um das Füllen des Beutels durch die Schwerkraft zu erleichtern. Das Füllrad 144 ist in einer Lagereinrichtung mit den Lagerteilen 143 und 145 gelagert die am oberen und unteren Ende der mit dem Rad 144 verschraubten Nabe 151 befestigt sind. Es wird mittelbar durch die Welle 108 mittels einer Universalverbindung aus zwei an einer Halterung 150 befestigten Rollen 146' gedreht. Die Halterung 150 ist am Boden des Rades 144 befestigt, wobei die Rollen in der Aussparung 152 eingreifen, die sich im oberen Teil der Nabe 110 befinden. Wenn sich die Welle 108 dreht, liegen die Seiten der Aussparung 152 an den Rollen 146' an, die dem Rad 144 ein Winkeldrehmoment erteilen. Die Rollen 146' gleiten dabei in der Aussparung 152 auf und ab, um der Differenz der Drehachsen der Wellen 108 und 146 zu entsprechen. Ein Teil des Füllrades 144 ist dem Träger 95 am nächsten angeordnet und ist jenes Teil, welches die Füllrohre 154 in die Beutel hineingehen und das Erzeugnis dann ablegen läßt

Rund um das Füllrad 144 herum sind viele Füllrohre 154 verteilt angeordnet von denen jedes an seinem oberen Ende mit dem Innern eines Trichters 156 in Verbindung steht der sich an seiner oberen Seite 158 so öffnet, daß das auf die Fläche 158 aufgebrachte Erzeugnis am Rand 160 bleiben muß, bis es in einen der Trichter 156 eintritt und durch eines der Rohre 154 in einen Beutel fällt.

Ein Fülltrichter 162, den Fig. 1 zeigt, befindet sich über dem Rad 144. Das Erzeugnismaterial im Trichter 162 wird in einheitlichen Mengen auf der Oberfläche 158 des Rades 144 abgelegt. Bei Drehung des Rades 144 bringt ein Abstreifblatt 164 das vom Trichter 162 abgelegte Material in einen oder mehrere Trichter 156 und wenn sich das Rad 144 gedreht hat und das Erzeug iismaterial an das Ende des Abstreifblattes 164 gebracht ist, ist alles in die Trichter 156 gefallen. Wegen der Einheitlichkeit der Menge des durch den Trichter 162 abgegebenen Materials und der gleichbleibenden Winkelgeschwindigkeit des Rades 144, nimmt jeder Trichter 156 die gleiche Menge von Material auf. Diese Menge ist genau die, die beim Füllen in die offenen Beutel gebracht werden solL Eine (nicht dargestellte) Haube befindet sich über dem Rad 144, ausgenommen über dem

so Trichter 162, um die Räche 158 gegen Zugluft und dergl. zu schützen. Die Lage der Haube ist in F i g. 1 durch gestrichelte Linien 163 angedeutet Die untere Seite des Rades 144 liegt wie links in F i g. 2 zu sehen ist, tief genug, damit die Füllrohre 154 in den oberen Teil der Beutel 71 eintreten können, während die Füiirohre 154 aus den Beuteln beim Drehen dieser in die rechts gezeigte Lage herausgezogen werden.
Eine Balganordnung ist mit ihrem unteren Ende mit

der Oberseite des Träges 95 und seinem oberen Ende mit der Unterseite des Rades 144 verbunden und schützt so die Universalverbindung und die Lageranordnung vor Staub.

F i g. 3 zeigt einen Vibrator V, der wahlweise verwendet werden kann. Bei bestimmten Sorten von Material ode· Erzeugnissen ist es nützlich, einen Vibrator zu verwenden, der hilft, das Erzeugnis auf dem Boden jedes Beutels gänzlich zu verteilen.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausbilden und Füllen von Beuteln mit einer Einrichtung zum Bilden einer fortlaufenden Reihe von Beuteln aus einem Materialstreifen bzw. -band, wobei jeder Beutel eine obere offene Seite nahe der Oberkante des Bandes hat, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die obere Seite jedes Beutels geöffnet, danach jeder Beutel mit einer vorbestimmten Menge eines Produktes gefüllt wird, wobei ferner die Fülleinrichtung einen drehbaren Träger aufweist, der eine Mehrzahl von Stegen aufweist, die radial vom Träger vorstehen, und die so ausgebildet sind, daß sie Bereiche des Streifens zwischen den Beuteln während der Füllung der Beutel ergreifen und wobei schließlich eine Einrichtung vorgesehen ist, um die obere Kante des Streifens zu schließen und gefüllte und verschlossene Beute! herzustellen, dadurch gekennzeichne t, daß Einrichtungen (94,96,98,104) zur Veränderung der Radialabstände der Stege (100) in Höhe der Ober- und Unterkanten des Streifens oder Bandes (9) während der Drehung des Trägers (95) vorgesehen sind, so daß die Beutelöffnungen und -boden wechselseitig zum Füllen und Absetzen des Produktes im Beutel gespannt und entspannt werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ζ .'sätzlich ein Vibrator (V) so am Träger (95) angeordnet ist, daß er das Absetzen des Produktes im 3eutel unterstützt