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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sackzuführvorrichtung zum Abpacken von pulverförmigem Sackgut der im Gattungsbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.
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Aus der US-PS 32 87 879 ist eine derartige Sackzuführvorrichtung bekanntgeworden, wobei die Entnahmeeinrichtung in Form von Vakuumbechern den Sack zunächst vom Stapel mittels einer ersten geradlinigen Bewegung abzieht, dann der Sack mittels einer zweiten Drehbewegung dreht und schließlich mittels einer dritten, im allgemeinen geradlinigen Bewegung den Sack zur Tülle trägt. Daher sind diese Sackzuführvorrichtungen recht kompliziert und unzuverlässig.
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Aus der DE-OS 21 26 643 ist auch eine Sackzuführvorrichtung bekanntgeworden, bei der die Säcke senkrecht parallel zur Tülle stehen. Der Flansch muß daher mit Bezug auf den Körper des Sacks in einer ersten Richtung gedreht werden, und der Sack muß dann in der senkrechten Ebene zum Ausrichten des Flansches mit der Tülle gedreht werden. Deshalb ist der Mechanismus zum Aufstecken des Ventils auf die Tülle verwickelt und unzuverlässig.
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Des weiteren ist aus der US-PS 37 15 858 eine Sackzuführvorrichtung bekanntgeworden, bei der die Säcke senkrecht im rechten Winkel zur Tülle stehen und bei der eine Schwenkkonstruktion mit einem Satz von Saugnäpfen jeweils einen Sack vom Magazin aus der Tülle zuführt. Die Konstruktion schließt eine Platte zum zwangsläufigen Öffnen des Ventils ein, weshalb die Näpfe relativ zueinander bewegbar sein müssen, und eine Gruppe von Näpfen muß den Körper des Sacks angreifen, bis das Ventil auf die Tülle aufgesteckt ist. Die ganze Konstruktion muß schließlich auf Schienen übersetzen, um den Sack vom Magazin zur Tülle zu tragen, weshalb auch diese Vorrichtung ziemlich verwickelt ist.
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Die demgegenüber mit der Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht darin, eine Sackzuführvorrichtung von hoher Zuverlässigkeit zu schaffen, bei der die Übergabe des Sackes vom Saugraum auf die den Sack durch die Ventilöffnungseinrichtung transportierenden Riemen nicht durch die Saugwirkung der Näpfe behindert werden darf.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Sackzuführvorrichtung erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln gelöst.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt:
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Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Sackzuführvorrichtung;
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Fig. 2 eine Teildraufsicht auf die Vorrichtung in Fig. 1;
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Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;
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Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Einzelheit in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
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Fig. 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4 und
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Fig. 6 eine teilweise im Schnitt dargestellte Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 4.
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Die Zuführvorrichtung ist besonders zum Zuführen von aus Papier oder einem anderen ähnlichen Material hergestellten Säcken 6 (Fig. 1) geeignet, die an zwei gegenüberliegenden Rändern mit zwei Flanschen 7 und 8 versehen sind. Der Flansch 7 ist mit einem herkömmlichen Ventilverschluß 9 versehen, um das Füllen des Sacks 6 zu ermöglichen.
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Die Säcke 6 befinden sich in einem allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Magazin in einer im wesentlichen senkrechten Stellung und liegen auf einem der flanschlosen Sackränder, um die Flansche 7 und 8 (Fig. 2) der Sackentnahmeseite darzubieten. Die Säcke 6 werden auf irgendeine bekannte Weise auf die Entnahmestelle zu geschoben und an dieser durch in der Zeichnung nicht dargestellte Anschlagskanten angehalten.
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Die Zuführvorrichtung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 11 (Fig. 1) bezeichnet und zum Entnehmen jeweils eines Sacks 6 aus dem Magazin 10 vorgesehen, um denselben auf eine Tülle 12 einer automatischen Maschine zum Abpacken von pulverförmigem Material wie Zement, Mehl, Körnergetreide, Kunstdünger und ähnliche Materialien zu schieben. Insbesondere umfaßt die Zuführvorrichtung eine Rahmenkonstruktion 13, die am Magazin 10 befestigt ist und einen unteren Rahmen 14 sowie einen oberen Rahmen 16 einschließt, die wechselseitig durch einen Satz von Pfosten 17 verbunden sind.
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Die Rahmenkonstruktion 13 weist des weiteren eine Stütze 18 auf, auf der sich eine Einrichtung 19 zum Öffnen des Ventils 9 des Sacks 6 befindet. Diese Einrichtung 19 schließt ein hohles Formrohr 20 mit einer im wesentlichen waagerechten Achse und einem veränderlichen Querschnitt ein. Darüber hinaus ist das Formrohr 20 mit der Tülle 12 ausgerichtet. Die Einrichtung 19 umfaßt ein Paar von Riemen 21 und 22 (Fig. 2 und 3), die im wesentlichen auf einer senkrechten Ebene 23 wechselseitig in Berührung stehen, welche durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist und durch die Mitte einer unteren Nut 24 (Fig. 3) des Formrohres 20 verläuft. Die Riemen 21 und 22 werden fortlaufend bewegt und können den Körper des Sacks 6 unterhalb der Nut 24 ergreifen, um den Flansch 7 im wesentlichen auf die Weise in das Formrohr zu schieben, die in der DE-OS 27 43 899 beschrieben ist.
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Gemäß der Erfindung ist das Magazin 10 (Fig. 2) so angeordnet, daß es die Säcke 6 in einer Stellung hält, um den Mittelabschnitt des mit dem Ventil 9 versehenen Flansches 7 im wesentlichen auf die senkrechte Ebene 23 zu verbringen. Die Zuführvorrichtung 11 weist einen Satz von fünf Saugnäpfen 25 (Fig. 1) auf, die auf einer geradlinigen Achse der Ebene 23 ausgerichtet sind. Die Saugnäpfe 25 werden von einer allgemein mit dem Bezugszeichen 26 bezeichneten Halterung getragen, die an der Rahmenkonstruktion 13 angelenkt ist. Die Halterung 26 kann zwischen einer durch gestrichelte Linien in Fig. 1 angedeuteten senkrechten Stellung, in der die Saugnäpfe 25 den Flansch 7 des Sacks 6 ergreifen, in die im wesentlichen waagerechte, in Fig. 1 dargestellte Stellung verschwenkt werden, in der der Flansch 7 vor dem Formrohr 20 dargestellt ist.
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Insbesondere weist die Halterung 26 einen hohlen Saugarm 28 (Fig. 4) auf, an der die Saugnäpfe 25 befestigt sind. Der Saugarm 28 ist mit einer Bohrung 29 versehen, auf der eine Buchse 31 luftdicht befestigt ist. Des weiteren ist diese Buchse 31 mit einer Vakuumleitung 32 verbunden, die ihrerseits über eine flexible Rohrleitung 132 (Fig. 5) an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen ist, um die Saugnäpfe 25 in Arbeitszustand zu versetzen. Die Buchse 31 ist überdies mit einer zweiten Leitung 33 fest verbunden, die ihrerseits mittels Stützen 30 an der Leitung 32 befestigt ist. Die Leitung 33 ist über ein nicht dargestelltes Elektroventil mit einer Druckluftquelle verbunden, wodurch bei Betätigung dieses Elektroventils die Druckluft das Vakuum in der Buchse 31 und in dem Saugarm 28 aufhebt und auf diese Weise die Saugnäpfe 25 außer Wirkung setzt.
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An dem Saugarm 28 ist in Übereinstimmung mit dem ganz rechts liegenden Saugnapf 25 (Fig. 4) eine Platte 34 mit einem abgebogenen, fingerartigen Ansatz 35 befestigt, der den Flansch 7 des Sacks 6 angreifen kann, wie nachstehend näher beschrieben werden wird. Ein Ende 128 des Saugarmes 28 ist über einen Stift 36 mit einem Hohlkolben 40 verbunden, der in einem Zylinder 37 und in einer Bohrung 138 eines am Zylinder 37 befestigten Klotzes 38 gleiten kann. Der Klotz 38 ist an einem Drehzapfen 39 befestigt, der sich in einer Lagerbuchse 55 (Fig. 5) drehen kann, welche ihrerseits mittels Zwischenplatten 156 an zwei Pfosten 17 des Rahmentraggerüsts 13 der Maschine befestigt ist.
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Ein Dichtring 41 (Fig. 4) verbindet den Kolben 40 und den Zylinder 37 fest, aber gleitbar, dessen freies Ende von einem im wesentlichen quadratischen Kopf 42 geschlossen ist. Letzterer ist mit dem Klotz 38 durch vier Zugstangen 43 verbunden, die sich an den vier Winkeln des Kopfes 42 befinden. Mit letzterem ist des weiteren eine Leitung 44 für die Druckluft verbunden, die durch ein anderes in der Zeichnung nicht dargestelltes Elektroventil gesteuert wird.
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Eine Feder 47 ist zwischen einem sich am Kopf 42 befindlichen Stift 45 und einem sich am Ende 128 des Saugarmes 28 befindlichen Stift 46 verspannt und hält üblicherweise den Kolben 40 zwecks Berührens eines am Kopf 42 befestigten elastischen Rings 48 für das Ende des Hubs. Zwischen dem Klotz 38 und dem Kolben 40 sind weiterhin schützende Faltenbälge 49 angeordnet. Am Klotz 38 befindet sich ein Ventil 51 für ein gesteuertes Austretenlassen der Luft aus einer Dämpfungskammer 52. Das Ventil 51 kann mittels eines Gewindestiftes 53 eingestellt werden. Schließlich ist am Klotz 38 eine Platte 54 mit einem Langloch 56 befestigt, in dem ein Abschnitt 57 der Knierohrleitung 32 gleiten und sich drehen kann.
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An einer aus der Lagerbuchse 55 (Fig. 5) hervortretenden Verlängerung des Drehzapfens 39 ist ein Arm 58 befestigt, dessen Ende mit einer Stange 59 (Fig. 4) eines Kolbens eines fluodynamischen Zylinders 61 verbunden ist. Das untere Ende des Zylinders 61 ist bei 62 an einer Platte 63 angelenkt, die am Pfosten 17 (Fig. 1) der Rahmenkonstruktion 13 befestigt ist. Der Zylinder 61 wird über zwei in der Zeichnung nicht dargestellte Leitungen unter der Steuerung von zwei Elektroventilen auf bekannte Weise gespeist. Ein auf bekannte Weise verstellbarer Anschlag 64 bestimmt die Stellung der in Fig. 4 dargestellten Halterung 26 genau, so daß die Halterung 26 die Saugnäpfe 25 mit dem Formrohr 20 ausgerichtet hält.
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Eine Längsstange 66 (Fig. 6) mit einem nach unten gerichteten C-förmigen Querschnitt ist am oberen Rahmen 16 (Fig. 1) befestigt. An jedem der beiden Schenkel der Stange 66 (Fig. 4) sind zwei Stützen 67 befestigt, die jeweils ein allgemein mit dem Bezugszeichen 68 (Fig. 6) bezeichnetes längliches Führungsglied schwenkbar lagern. Jedes Führungsglied 68 schließt eine an beiden Stützen 67 drehbare Welle 69 ein. Die Welle 69 ist an einem Paar von Armen 71 und 72 befestigt, die ihrerseits an einer Stange 73 befestigt sind, die einen ovalen Querschnitt aufweist und in Längsrichtung derart ausgebildet ist, daß ein im wesentlichen konvergierender Abschnitt 74 (Fig. 2) gebildet wird. Die Stange 73 und die Arme 71 und 72sind des weiteren durch die Führungsglieder 68 versteifende Platten 76 wechselseitig verbunden.
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Weiterhin ist an jedem Schenkel der Stange 66 eine L-förmige Stütze 77 (Fig. 6) befestigt, die einen Drehzapfen 80 trägt, der ein Ende eines fluodynamischen Zylinders 78 schwenkbar lagert, welcher über ein Paar von nicht dargestellten Leitungen unter der Steuerung von zwei Elektroventilen betätigt werden kann. Jeder Zylinder 78 wirkt mit einem Kolben zusammen, der mit einer Stange 79 verbunden ist, welche bei 81 an dem entsprechenden Arm 71 angelenkt ist und durch Faltenbälge 82 geschützt wird.
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In der Ruhestellung halten die Zylinder 78 die Rahmen 68 in der geschlossenen Stellung in Fig. 6, in der jeder Arm 71 einen verstellbaren Anschlag 83 berührt. In dieser Stellung verläuft die größere Achse des Querschnitts der beiden ovalen Stangen 73 in senkrechter Richtung, und die Abschnitte 74 (Fig. 2) konvergieren auf das Formrohr 20 zu, wodurch die beiden Stangen 73 eine Führung für den Sack 6 und einen Träger für den Flansch 7 bilden. In dieser Stellung sind die linken Abschnitte der Stangen 73 mit zwei ortsfesten Stangen 75 (Fig. 3) ausgerichtet, die sich im Inneren des Formrohres 20 befinden.
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Die Vorrichtung zum Zuführen der Säcke 6 funktioniert wie folgt:
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Der Zyklus des Entnehmens und Zuführens des Sacks wird durch eine sich zyklisch drehende Nockenwelle gesteuert, deren Nocken einen Satz von Mikroschaltern zum Betätigen der einzelnen Elektroventile steuern. Bei Beginn des Zyklus werden die Zylinder 78 (Fig. 6) betätigt, um die Kolbenstangen 79 nach unten zu drücken. Die Stangen 79 verschwenken die Führungsglieder 68, um sie in die durch strichpunktierte Linien in Fig. 6 angedeutete Offenstellung zu verbringen.
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Während dieser Drehung wird der Zylinder 61 (Fig. 4) betätigt, um die Kolbenstange 59 nach oben zu drücken. Die Stange 59 verschwenkt den Arm 58 im Gegenuhrzeigersinn zusammen mit dem Drehzapfen 39 und dem Klotz 38, wodurch die ganze Halterung 26 verschwenkt wird, bis er die durch unterbrochene Linien in Fig. 1 angedeutete, im wesentlichen senkrechte Stellung erreicht, in der die Saugnäpfe 25 den Flansch 7 des ersten Sacks 6 des Magazins 10 berühren. Das in der Leitung 32 (Fig. 4) herrschende Vakuum bewirkt dann ein sofortiges Anhaften des Flansches 7 an die Saugnäpfe 25.
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Danach wird der Zylinder 61 betätigt, um die Stange 59 nach unten zurückzuführen. Dann verschwenkt der Arm 58 die Halterung 26 im Uhrzeigersinn, wodurch die Saugnäpfe 25 den angegriffenen Sack 6 dem Magazin 10 entnehmen. Das Gewicht des Sacks 6 veranlaßt denselben, eine im wesentlichen senkrechte Stellung einzunehmen, während die Saugnäpfe 25 den Flansch 7 verschieben und ihn dabei stets rechtwinklig zur Bewegungsrichtung und folglich zur Ebene 23 halten. Wenn der Arm 58 gegen den ortsfesten Anschlag 64 angehalten wird, befindet sich der Arm 26 in einer im wesentlichen waagerechten Stellung, und der Flansch 7 ist zum Formrohr 20 hin ausgerichtet.
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Unmittelbar nachdem der Flansch 7 über die beiden Stangen 73 (Fig. 6) gebracht wurde, werden die beiden Zylinder 78 zwecks Verschiebens der Kolbenstangen 79 nach oben betätigt. Die beiden Rahmen 68 werden dann nach oben verschwenkt, bis sie durch die Anschläge 83 in der Stellung in Fig. 6 angehalten werden. Die beiden Stangen 73 halten den Sack 6 zwangsläufig im wesentlichen in einer T-Stellung mit Bezug auf den Flansch 7, falls die Entnahmegeschwindigkeit oder irgendein anderer Grund es dem Gewicht des Sacks 6 nicht erlaubte, ihn in der senkrechten Stellung zu halten.
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Danach wird die Druckluft zeitweilig über die Leitung 33 (Fig. 4) und die Buchse 31 in den Saugarm 28 geschickt, wodurch das Vakuum der Saugnäpfe 25 aufgehoben und der Flansch 7 freigegeben wird. Dann wird der Sack 6 bewegt, um zusammen mit dem Flansch 7 die Stangen 73 (Fig. 6) zu berühren, die daher den Sack nicht einklemmen, sondern lediglich eine Führung desselben für die darauffolgende Bewegung bilden.
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Gleichzeitig wird die Druckluft auf die Leitung 44 (Fig. 4) geschickt, wodurch der Kolben 40 nach links gegen das Drängen der Feder 47 geschoben und als Folge davon die Halterung 26 nach links teleskopartig ausgefahren wird. Diese Bewegung des Kolbens 40 wird auch durch das Ventil 51 gedämpft, das es der Luft der Kammer 52gestattet, nach und nach auszutreten, wodurch der plötzliche Aufprall der verschiedenen sich bewegenden Teile verhindert wird.
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Bei dieser Bewegung des Kolbens 40 greift der fingerartige Ansatz 35 der Platte 34 den Rand des Flansches 7 gegenüber dem Ventil 9 und den oberen Abschnitt des Seitenrandes des Sacks 6 an, wodurch letzterer auf die Einrichtung 19 zum Öffnen des Ventils 9 zu geschoben wird. Der Sack 6 wird während dieser Bewegung durch die Stangen 73 in Querrichtung geführt und zwischen die Riemen 21 und 22 (Fig. 3) eingesetzt, die ihn in das Formrohr 20 (Fig. 1) schieben, bis er auf die Tülle 12 geschoben wird. Dadurch, daß die Saugnäpfe 25 vor der Bewegung des Kolbens 40 die Wirkung genommen wird, wird die Abnutzung der Saugnäpfe 25 verhindert, die durch das Ziehen des Sacks 6 in derjenigen Richtung verursacht wird, welche rechtwinklig zu der des Vakuumsaugvorgangs verläuft, und zwar insbesondere dann, wenn er von den Riemen 21 und 22 ergriffen wird.
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Schließlich wird das Elektroventil der Leitung 44 (Fig. 4) wieder geschlossen, wodurch das Zuführen der Druckluft unterbrochen wird. Die Feder 47 führt den Kolben 40 zusammen mit dem Saugarm 28 und den Saugnäpfen 25 in seine ursprüngliche Stellung nach rechts zurück, bis der Kolben 40 vom Ring 48 angehalten wird, wodurch der Entnahmezyklus der Vorrichtung beendet und der nächstfolgende sofort gestartet wird.
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Somit ist klar, daß die Bewegung des Sackflansches 7 aus dem Magazin 10 zur Einrichtung 19 allein auf der Ebene 23 erfolgt und daß diese Bewegung allein durch das Verschwenken der Halterung 26 und ein teleskopartiges Ausfahren derselben beim Verschieben des Kolbens 40 bewirkt wird.
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Um die Vorrichtung 11 beispielsweise zwecks Wartung von der Abpackmaschine abnehmen zu können, ist der untere Rahmen 14 (Fig. 1 und 2) der Rahmenkonstruktion 13 auf vier Rädern 86, 87, 88 und 89 angebracht, die sich über Drehlager auf einer gemeinsamen Welle 90 paarweise drehen können. Die Räder 86 und 88 können auf einer ortsfesten Schiene 91 laufen, während die Räder 87 und 89 auf zwei entsprechenden Schienen 93 und 94 (Fig. 3) laufen können. Schließlich ist an der Schiene 91 eine Stütze 96 mit einer in Höhe der Welle 90 der Räder 86 und 87 vorgesehenen Bohrung befestigt. Diese Welle 90 hat wiederum eine axiale Gewindebohrung, wodurch sie an der Stütze 96 in der Arbeitsstellung der Vorrichtung 11 mittels einer durch die Bohrung der Stütze 96 hindurchgehenden und auf die Welle 90 geschraubten Schraube 97 lösbar befestigt werden kann.
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Um die Vorrichtung 11 an die Höhe der Tüllen 12 der verschiedenen Abpackmaschinen angleichen zu können, sind die Räder 86, 87, 88 und 89 mit Bezug auf die Rahmenkonstruktion 13 in der Höhe verstellbar. Insbesondere sind an den vier Winkeln des Rahmens 14 vier Lagerbüchsen 98 befestigt, die ebenso viele hohle Säulen 99 halten. In jeder Säule 99 ist eine Gewindestange 101 geschraubt, während das untere Ende der Stange 101 in einer entsprechenden Gabel 102 (Fig. 3) drehbar gelagert ist, wobei die Gabeln 102 paarweise an den beiden Wellen 90 befestigt sind. Deshalb kann die Stellung jeder Gabel 102 mit Bezug auf die entsprechende Säule 99 fein- und einzeln eingestellt werden.
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Jede Säule 99 ist auf einer Seite mit einer Vielzahl von Zähnen 103 versehen, die eine vorbestimmte Abstandssteigung, beispielsweise von 50 mm, aufweisen. Dementsprechend ist jede Lagerbüchse 98 mit einer waagerechten Bohrung versehen, in die ein Anschlagsstift 104 zum Angreifen eines Zahns 103 eingesetzt ist, um die Säule 99 axial in der Lagerbüchse 98 zu verriegeln. Durch Herausziehen des Stiftes 104 ist es möglich, die Säule 99 zu verschieben, wodurch jede Säule 99 einzeln um gleichmäßige Stufen mit Bezug auf die entsprechende Lagerbüchse 98 höhenverstellbar ist.
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Natürlich kann sowohl vom Verstellen der Säulen 99 als auch von dem der Stangen 102 Gebrauch gemacht werden, um die Vorrichtung 11 in leichter Schrägstellung, beispielsweise zum Angleichen ihrer Höhe an die Höhe des Magazins 10 (Fig. 1) und/oder an die der Tülle 12, festzustellen.
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Ein oder mehrere pneumatische oder hydraulische Zylinder können durch mechanische Steuereinrichtungen ersetzt werden, die durch Nocken einer sich zyklisch drehenden Hauptwelle erhalten werden. Weiterhin kann die Tätigkeit der Platte 34 (Fig. 4) unabhängig von der die Saugnäpfe 25 tragenden Halterung 26 bewirkt werden. Schließlich kann das Formrohr 20 durch irgendeine andere zum Öffnen des Ventilverschlusses 9 des Sacks 6 geeignete Vorrichtung ersetzt sein.