DE2531428C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufstecken von Ventilsäcken an eine Rotationsfüllvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zum einen ein Verfahren zum Aufstecken von Ventilsäcken an die Füllstutzen einer kontinuierlich umlaufenden Rotationsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und andererseits eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Das Sackventil der bei Rotationsfüllvorrichtungen zu verwendenden Ventilsäcke kann beispielsweise von Falten in dem Sackpapier gebildet sein. Die Öffnung wird durch Auseinanderspreizen des gefalteten Papiers geöffnet, und nach dem Füllen kann der Druck des im Sack enthaltenen pulverformigen Guts in Falten zur Schließung der Öffnung zusammendrücken.

Derartige Füllvorrichtungen verfügen häufig über eine Vielzahl von Füllstutzen, an denen die Säcke aufgehängt sind oder unter denen die Säcke angeordnet und mit Hilfe von Sackklammern während des Füllens getragen sind, wobei die Füllstutzen gleichmäßig auf einem Kreis verteilt und um die vertikale Achse der Füllvorrichtung drehbar angeordnet sind. Die leeren Säcke wurden zunächst manuell an den Füllstutzen durch eine Bedienungsperson angebracht, deren einzige Aufgabe darin bestand, einen leeren Sack aus einem Magazin aufzunehmen und den leeren Sack an einem freien Füllstutzen bei dessen Vorbeilauf anzubringen. Alle übrigen Arbeiten der Füllvorrichtung einschließlich des Füllens der Säcke auf ein vorbestimmtes Gewicht und der Freigabe und Entfernung der gefüllten Säcke erfolgten automatisch.

In Weiterentwicklung wurde dann vorgesehen, die vorstehend angesprochene manuelle Arbeit automatisch auszuführen, wozu die Füllvorrichtung mit einer Greifmechanik ausgestattet wurde, die geeignet ist, einen leeren Sack zu einem bestimmten Zeitpunkt aus dem Sackmagazin aufzunehmen und das Sackventil zu öffnen und den Sack an einem freien Füllstutzen oder zumindest einem solchen gegenüberliegend anzuordnen. Die zu diesem Zweck bekanntgewordene Automatisierung ist jedoch in hohem Maße aufwendig und kompliziert, erfordert sehr viel Raum und ist darüber hinaus sowohl in ihrer Herstellung als auch in ihrem Betrieb sehr kostenaufwendig.

Bei der eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichneten und aus der DD-PS 21 805 bekannten Vorrichtung sind zur Durchführung des ebenfalls eingangs hinsichtlich seiner Gattung bezeichneten Verfahrens die einzelnen Füllstutzen fest an der Rotationsfüllvorrichtung angeordnet, und zwar radial von dieser wegzeigend. Zum Aufstecken der Ventilsäcke ist dem Sackmagazin eine verhältnismäßig komplizierte Einrichtung zugeordnet, die die Säcke vom Magazinstapel entnimmt, öffnet und den Füllstutzen zuführt, wobei wegen der radialen Ausrichtung der Füllstutzen die genannte Einrichtung während der Rotation der Sackfüllvorrichtung mit dieser entlang eines Teils der Rotationsstrecke mitumlaufen muß und während dieses teilweisen gemeinsamen Umlaufs einen Sack mit seinem geöffneten Ventil auf den radial ausgerichteten Füllstutzen aufstecken muß. Hiernach muß die genannte Einrichtung entlang der Mitumlaufstrecke zur Rotationsfüllvorrichtung zunächst zurückbewegt werden, bevor ein weiterer Auf-

Steckzyklus beginnen kann. Folglich ist auch die Arbeitsgeschwindigkeit des bekannten Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung begrenzt

Bei der aus der US-PS 9 92 148 bekannten Rotationsfüllvorrichtung für Ventilsäcke sind die auch hier mit der Vorrichtung in Rotation versetzbaren Füllstutzen nach hinten gegen die Rotationsrichtung ausgerichtet, so daß zwar eine einfache automatische Abgabemöglichkeit der gefüllten Säcke von den Füllstutzen erreicht ist. Das Aufstecken der Ventilsäcke bereitet jedoch noch erhebliche Schwierigkeiten, und zwar insbesondere wegen der entgegen der Rotationsrichtung ausgerichtet angeordneten Füllstutzen.

Des weiteren ist aus der US-PS 28 33 097 eine Vorrichtung zum Aufslecken von Beuteln an eine Rotationsfüllvorrichtung bekannt, wobei die Beutel aus einem Magazin für in zusammengefalteten Zustand hintereinander stehend bevorratete Beutel zu entnehmen und an Füllstutzentrichtern aufzusetzen rnd. Sowohl die eigentliche Füllvorrichtung als auch die Vorrichtung zum Aufstecken der Beutel sind intermittierend arbeitende Vorrichtungen, wobei inimer dann, wenn ein Füllstutzentrichter im Bereich des Entnahmeendes des Magazins angeordnet ist, ein besonderer Greifermechanismus saugend auf den jeweils vordersten Beutel des Magazins einwirkt, diesen zunächst teilweise entnimmt, öffnet und dann in geöffnetem Zustand nach oben in Richtung auf den mit seiner Auslaßöffnung nach unten ausgerichteten Füllstutzentrichter anhebt. Während dieses Anhebens wird der Beutel vollständig aus dem Magazin entnommen. Für die Dauer dieses gesamten Vorgangs steht die Rotationsvorrichtung still. Wenn der Greifermechanismus dann wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückgeführt worden ist, wird die Rotationsvorrichtung ein Stück weitergedreht, wobei der auf einen Füllstutzentrichter aufgesetzte Beutel zu einer Füllstation gelangt, wo er gefüllt wird. Während dieses Füllens wird an der Aulsteckstation für die Beutel ein weiterer Beutel am nächsten Füllstutzentrichter aufgesteckt. Cine kontinuierliche Arbeitsweise ist prinzipiell nicht möglich, ohne das Gesamtkonstruktionsprinzip aufzugeben.

Schließlich ist aus der DE-AS 12 55 562 eine Packmaschine zum Abfüllen von Schüttgut in Ventilsäcke bekannt, wobei an der wiederum als Rotationsfüllvorrichtung ausgebildeten eigentlichen Packmaschine in Um-Fangsrichtung in gleichgroßen Abständen Füllstutzen angeordnet sind, die im wesentlichen radial nach außen gerichtet sind, jedem Füllstutzen ist eine Zuführungseinrichtung für Säcke ortsfest zugeordnet, die sich also zusammen mit den Füllstutzen bei Drehung der Rotationsfüllvorrichtung dreht. Die Säcke sind in einem ortsfesten Magazin bevorratet, aus dem jede Zuführungsvorrichtung, wenn sie in den Bereich des Magazins gelangt, einen Sack entnimmt und radial einwärts auf den zugehörigen Füllstutzen bewegt und dort aufsteckt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet zwar insgesamt kontinuierlich, also ohne Anhalten, und sie ermöglich! bereits das Aufstecken der Ventilsäcke auf die Füllstutzen während der weiteren Rotation. Sie ist jedoch wegen der Zuordnung jeweils einer eigenen Zuführeinrichtung zu jedem Füllstutzen verhältnismäßig aufwendig und macht im übrigen noch in keiner Weise Gebrauch von der Rotationsbewegung der Füllstutzen um unmittelbaren Aufstecken der Säcke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß das Öffnen und Aufstecken der Ventilsäcke auf die Rotationsfüllvorrichtung bzw. deren Füllstutzen in einer Weise vereinfacht wird, die auch verhältnismäßig große Rotationsgeschwindigkeiten bei verhältnismäßig geringem Konstruktionsaufwand zuläßt, so daß insgesamt mit sehr hoher Fülleistung der Rotationsfüllvorrichtung gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird in Verfahrens- bzw. vorrichtungstechnischer Hinsicht durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 bzw. 2 gelöst

ίο Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist aus dem Anspruch 3 zu ersehen.

In verfahrenstechnischer Hinsicht zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, daß die Rotationsbewegung der Füllvorrichtung und deren Füllstutzen dazu benutzt wird, letztere in die Ventilsacköffnungen einzuführen und so die Ventilsäcke auf den Füllstutzen aufzustecken. Es bedarf also grundsätzlich keiner besonderen Einrichtungen oder etwa einer besonderen Bedienungsperson für diese Arbeitsschritte. Die Nutzung der Rotationsbewegung zum Aufstecken der Ventilsäcke führt zwangsläufig dazu, daß mit großer Rotationsgeschwindigkeit gearbeitet werden kann, weil es nach dem Aufstecken eines Sacks auf einen Füllstutzen keiner Rückführung irgendwelcher Nebenaggregate bedarf, damit ein nächster Sack aufgenommen und aufgesteckt weiden kann.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausbildung dadurch aus, daß es keiner Bedienungsperson zum Aufstecken der Säcke be-

M) darf, daß es andererseits aber auch keiner eigenständigen Einrichtung zur Entnahme der Säcke aus dem Magazin und zum Aufstecken auf den Füllstutzen bedarf und schon gar nicht etwa einer eigenständigen Einrichtung beispielsweise in unmittelbarer Verbindung zu jedem einzelnen Füllstutzen. Die schwenkbewegliche Lagerung der Füllstutzen ist unproblematisch, und ihre Schwenkbewegung läßt sich ohne besonderen Aufwand von der Rotationsbewegung der die Füllstutzen tragenden Füllvorrichtung ableiten.

Einige Beispiele einer erfindungsgemäß gestalteten und arbeitenden Füllvorrichtung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt; in diesen zeigt

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Rotationsfüllvorrichtung mit im wesentlichen tangential angeordneten Stutzen und einen Teil eines Sackmagazins mit einem entsprechenden Greifmechanismus, alles in Ansicht von oben.

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-1I der Fig. 1 unter Ergänzung durch automatische Steuervorrichtungen für den Greifmechanismus, das Ganze teilweise schematisch dargestellt,

F i g. 3 einen modifizierten Füllstutzen mit Drehmechanismus in Seitenansicht,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3,

F i g. 5 teilweise im Schnitt ein weiteres Beispiel der in F i g. 1 dargestellten Füllvorrichtung, wiederum in Ansicht von oben, und

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 5. Die Füllvorrichtung der Fig. 1 besitzt eine kreisför-

bo mig angeordnete Serie von Füllstutzen 1, die je im wesentlichen tangential zu ihrem Teilkreis angeordnet sind. Dabei sind die Stutzen in ihrer Stellung vor, währcna und nach der Aufnahme eines Sackes dargestellt und entsprechend mit Γ, 1" und Γ" bezeichnet. Die aus

b5 einem Sackmagazin 2 entnommenen Säcke sind vor, während und nach ihrer Aufnahme dargestellt und entsprechend mit 3', 3" und 3'" bezeichnet. Ein in diesem Fall mit einem SauenaDf 4' ausgestatteter Greifmecha-

nismus 4 ist in der Lage, den vordersten Sack aus dem Magazin 2 zu entnehmen, indem sein Ventil geöffnet wird und der Sack auf die kreisförmige Bahn cder Mündung der rotierenden Füllstutzen gebracht wird. Die Füllstutzen 1 stehen mit einem Rotationsbehälter 5 für das in die Säcke einzufüllende Gut, beispielsweise Zement, in Verbindung. Der Behälter ist dabei von Aufhängungsklammern 6 getragen. Der Behälter 5 wird mittels eines Getriebes 7 und einer Antriebswelle 8 in der mittels eines Pfeiles angedeuteten Richtung in Umdrehung versetzt.

Fig.2 zeigt des weiteren die Steuerungs· und Einstellmittel für den Greifmechanismus 4 und das Sackmagazin 2. Der Greifmechanismus 4 wird mittels eines doppelt wirkenden pneumatischen Zylinders 9 hin- und herbewegt, der mittels eines Ventils 10 gesteuert wird, und ein Vakuum am Saugnapf 4' wird über ein Zweiwegeventil 11 gesteuert. Ein elektrischer Fühler 12 arbeitet mit Nocken 13 zusammen, die an dem Rotationsbehälter S vorgesehen sind, und liefert Signale zur Steuerung des Greifmechanismus 4 auf dem Weg über eine kombinierte Verstärker/Relais-Box 14, um so die hin- und hergehenden Bewegungen des Greifmechanismus 4 und dessen Entnahme von Säcken aus dem Sackmagazin 2 bei Vorbeilauf der Füllstutzen 1 am Magazin 2 zu synchronisieren. Bei dem dargestellten Beispiel ist das Magazin als eine Kassette gestaltet, die mit einem federbetätigten Vortriebsmechanismus 15 für die Säcke ausgestattet ist, um so die Säcke vorwärts in Richtung auf das offene Ende der Kassette zu drücken, wo federbetätigte Halter 16 die Säcke ordnungsgemäß festhalten, bis sie vom Greifmechanismus 4 erfaßt werden.

Die F i g. 3 und 4 zeigen modifizierte Füllstutzen mit Mitteln zum Verdrehen des Stutzens in eine horizontale Ebene, damit der Stutzen eine tangentiale oder radiale Stellung bezüglich des Teilkreises einzunehmen in der Lage ist Der Stutzen 1 ist über einen Anschluß bzw. eine Hülse 17 gegenüber einem Auslaßrohr 18 des Behälters 5 drehbar. Eine Stange 20 ist am einen Ende der Hülse 17 befestigt und trägt an ihrem anderen Ende ein Rad 21, das mit einer Nockenbahn 22 in Berührung steht, die relativ zur Rotationsfüllvorrichtung stationär angeordnet und an Stangen 23 angebaut ist. Am einen Ende der Stange 20 ist eine Feder 24 befestigt, während deren anderes Ende an einem Zapfen 25 befestigt ist, der aus dem Behälterboden vorsteht. Die Feder hält den Stutzen in seiner radialen Stellung, wobei die Stange 20 gegen einen Anschlag 26 gedrückt ist, bis das Rad 21 die Nockenbahn 22 berührt, wodurch die Stange 20 gegen die Wirkung der Feder 24 gedreht wird und anschließend die Hülse 17 und den Stützen 1 folglich in dessen langemiaie Steiiung dreht Wenn der Stützen am Sac-R-magazin vorbeigelaufen ist, werden die Hülse 17 und der Stutzen 1 in ihre radiale Stellung mittels der Feder 24 zurückbewegt, da die Stange 20 wieder gegen den Anschlag 26 mittels der Feder 24 gedruckt wird.

Bei der Darstellung der F i g. 5 und 6 wird die öffnung des im Magazin vordersten Sackes auf der Bahn der in Rotation befindlichen Füllstutzen ohne Zusammenarbeit mit einem Greifmechanismus angeordnet Bei diesem Beispiel ist in einem Sackmagazin 2 ein Stapel 3' leerer Säcke aufgenommen. Der vorderste Sack 3 ist mit offener öffnung dargestellt, wobei ein Füllstutzen 1 in das Ventil eintritt Rückhaltemittel 28 und 29 stehen mit den Enden des Sackes 3 in Zusammenarbeit bzw. Berührung. Der Stapel 3' wird nach oben bewegt wobei die Säcke eine Neigung zur Horizontalen besitzen. Dieser Neigungswinkel ist größer als derjenige der Neigung des Teils des Füllstutzens, der, während ein Sack aus dem Magazin aufgenommen wird, in die Sacköffnung eintritt, die zuvor mittels eines Druckluftstrahls aus einer Vorrichtung 27 geöffnet worden ist. Wenn der Füll^r! stutzen 1 in die offene Sacköffnung eintritt, hebt der Füllstutzen infolge der in Fig.6 mit λ bezeichneten Neigungsdifferenz dasjenige Ende des Sackes 3 an, das dem öffnungsende gegenüber liegt das dem nachfolgenden Sack des Stapels benachbart ist. Die Rückhaltemittel 29 geben somit den Sack 3 frei, wenn der Füllstutzen in die Sacköffnung einzutreten beginnt, während die Rückhaltemittel 28 den Sack 3 festhalten, bis der Füllstutzen vollständig in die Sacköffnung eingeführt worden ist. Mittels der Druckluftvorrichtung 27 wird in die

öffnung des Sackes 3 Luft eingeblasen, um so die öffnung zu öffnen, unmittelbar bevor ein leerer Füllstutzen den Sackstapel passiert. Ein Haltemechanismus 30 steht mit dem vordersten Sack 3 in Verbindung, um so die Luft, die in die Sacköffnung eingeblasen wird, daran zu hindern, den Sack vollständig aufzublasen bzw. auseinanderzufalten. Das Berührungsglied des Haltemechanismus 30, das mit dem Sack 3 in Berührung steht, kann als Rolle gestaltet sein, und der Mechanismus kann an der Behälterbasis oder in der angegebenen Weise am Sackmagazin 2 mittels eines federbelasteten Schwenkhebels angeordnet sein, der es zusammen mit der Rolle dem Haltemechanismus 30 ermöglicht, dem Füllstutzen 1 in Abhängigkeit von dessen Bewegung den Weg freizugeben, wenn der Stutzen den Sack 3 aufnimmt und wegträgt, was mittels der strichlierten Linie 30' dargestellt ist.

Ein Fühlermechanismus 33 stellt sicher, daß ein hydraulischer oder pneumatischer Vortriebsmechanismus 31 für den Sackstapel 3' im Magazin 2, der Ober ein Umschaltventil 32 mit entsprechenden Rohr- oder Schlauchanschlüssen angetrieben wird, automatisch den Sackstapel 3' nach oben vorwärts bewegt, so daß die öffnung des Sackes 3 auf der Kreisbahn der Mündung der in Rotation befindlichen Füllstutzen angeordnet wird.

Ein Greifmechanismus 34, der einen Saugnapf 35 und einen Fühler 36 besitzt und der in der Nähe des Magazins 2 angeordnet ist, kann den vordersten Sack 3 aus dem Stapel 3' entnehmen, wenn die Sacköffnung nicht mittels der Druckluftvorrichtung 27 geöffnet wird bzw. ist. In diesem Fall wird der Haltemechanismus 30 über seine Rolle in direkte Berührung mit dem Füllstutzen 1 gebracht, ohne daß, wie dies normalerweise der Fall ist ein Wandteil des Sackes eine Isolierschicht zwischen der Rolle und dem Stutzen bildet. Wenn der Haltemechanismus 30 dann den Fühler 36 berührt wie bei 30' angedeutet ist, wird ein elektrischer Schalter geschlossen, und wird der Greifmechanismus 34 über eine kombinierte Verstärker/Relais-Box 37 zur Entnahme des Sackes in

Betrieb genommen. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufstecken von Ventilsäcken an die Füllstutzen einer kontinuierlich umlaufenden Rotationsfüllvorrichtung mit einer Vielzahl von gleichmäßig auf deren Umfang verteilt und um eine vertikale Achse der Vorrichtung angeordneten Füllstutzen und mit mindestens einem stationär angeordneten Magazin für die Bevorratung leerer Säcke in der Nähe der Bewegungsbahn der Füllstutzen unter selbsttätiger Entnahme jeweils eines einzelnen Ventilsackes aus dem Sackmagazin und unter Aufschieben der Ventilöffnung auf die Füllstutzen der Vorrichtung, indem die Ventilöffnung des jeweils zu entnehmenden Sackes im Bereich der Bewegungsbahn der Füllstutzen angeordnet wird, während sich der Sack noch im Sackmagazin befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils zur Entnahme eines Ventilsackes aus dem Magazin vorgesehene Füllstutzen zumindest im Bereich des Sackmagazins eine in etwa tangential zum Umfang der Rotationsfüllvorrichtung gerichtete, mit seiner Mündung in Richtung auf die Rotationsbewegung der Vorrichtung weisende Stellung einnimmt und in dieser Stellung in die entgegen der Bewegungsrichtung der Rotationsvorrichtung weisende Ventilöffnung des zu oberst befindlichen Sackes des Magazins eingeführt wird, den Sack aus dem Magazin entnimmt und ihn während gleichzeitigem Befüllen bei weiterer Rota- so tion der Vorrichtung mitführt, wobei der Füllstutzen sodann eine radiale Stellung zur Bewegungsbahn der Rotationsfüllvorrichtung einnimmt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Vielzahl von gleichmäßig auf dem Umfang der Rotationsfüllvorrichtung um eine vertikale Achse der Vorrichtung verteilt angeordneten Füllstutzen, mit mindestens einem stationär angeordneten Magazin für die Bevorratung leerer Säcke und deren Anordnung in der Nähe der Bewegungsbahn der Rotationsfüllvorrichtung und mit Mitteln zum öffnen des Ventilbodens des jeweils zu entnehmenden Sacks und zum Anordnen der Ventilöffnung im Bereich der Bewegungsbahn der Füllstutzen vor der vollständigen Entnahme des Ventilsackes aus dem Magazin, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Füllstutzen (1) drehbar um eine Achse gelagert und zumindest im Bereich des Sackmagazins in eine etwa tangential zum Umfang der Rotationsfüllvorrichtung gerichtete, mit seiner Mündung in Richtung auf die Rotationsbewegung der Vorrichtung weisende Stellung bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (2) derart angeordnet ist, daß es einen aufrechten Stapel leerer Säcke (3), die von ihren in Richtung auf die mit der Vorrichtung in Rotation versetzbaren Füllstutzen (1) zeigenden öffnungsenden nach unten geneigt sind, enthält und diesen Stapel nach Maßgabe der Stapelhöhc in Richtung auf den Bewegungsbereich der Füllvorrichtung bo weiterzubewegen in der Lage ist, und daß im Füllvorrichtung nahen Bereich des Magazins (2) eine Greifeinrichtung (4) vorgesehen ist. die zum Ergreifen und öffnen des jeweils zu oberst liegenden Sacks (3) des Magazins (2) über bewegbare Mittel (4') ver- μ fügt, mittels der der Ventilboden des jeweils obersten Sackes (3) zu ergreifen, sein Ventil zu öffnen und die Ventilöffnung in die Bewegiingsbahn (c)der in Rotation versetzten Füllstutzen (1) bringbar ist. wobei das geöffnete Sackventil den in Rotation befindlichen Füllstutzen (1) zugewandt ist