DE4035298A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung, befuellung und verschliessung eines sackes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen, Befüllen und Verschließen eines Sackes durch Abziehen eines hängenden Schlauchbahnstückes von einer Schlauchbahnrolle, Bildung eines Sackes aus dem Schlauchbahnstück, Überführung des unterhalb seines Öffnungsrandes gehaltenen leeren Sackes in einer Befüll­ station, Öffnen und Befüllen des Sackes mit einer vorgegebenen Menge Füllgut, Flachziehen des Öffnungsrandes des befüllten Sackes, Überführen des Sackes in eine Verschließstation und Verschließen des Sackes in dieser Station.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Sackherstellungsstation, einer Befüll­ station und einer Verschließstation, wobei in der Sackherstellungs­ station unter einem Abzugsrollenpaar eine Schneideinrichtung und unter dieser ein zur Befüllstation verfahrbares Transportklemmen­ paar angeordnet sind.

Aus der DE-OS 23 01 817 ist eine Vorrichtung zum Herstellen, Öffnen, Füllen und Verschließen von Seitenfaltensäcken aus einem Seitenfaltenschlauch bekannt, bei der die Boden- und Kopfnaht zur Bildung bzw. Verschließung des Sackes nur durch Schweißen erfolgen kann. Die Vorrichtung ist eine Karussellmaschine mit beträchtlicher Dimension in Richtung Befüllstation-Abgabestation, so daß eine entsprechend breite Fläche erforderlich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen, Befüllen und Verschließen eines Sackes und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit denen man Säcke durch Boden- und Kopfnähnaht herstellen bzw. verschließen kann. Darüber hinaus soll ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaf­ fen werden, die eine wahlweise Sackherstellung und -verschlie­ ßung durch Näh- oder Schweißnähte für die Kopf- und Bodennaht ermöglicht. Ferner sollen auch Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen, Befüllen und Verschließen eines Sackes geschaffen werden, bei denen im Hinblick auf das eingesetzte Schlauchfolien­ material die Boden- und Kopfnaht durch kombinierte Näh- und Schweißnähte gebildet werden können. Schließlich soll ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zur Herstellung, Befüllung und Ver­ schließung eines Sackes geschaffen werden, bei denen der Platz­ bedarf in der Richtung Befüllstation - Verschließ-/Abgabestation relativ gering ist, so daß sich die Vorrichtung als verfahrbarer Abfüllautomat zwischen einer Reihe mehrerer Vorratssilos und einem Förderband eignet. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zur Bildung des Sackes das hängende Schlauchbahnstück oben einklemmt und oberhalb dieser Einklemmung von der Schlauchbahn abtrennt, das freihängende Schlauchbahnstück mit Abstand von seinem unteren Rand einklemmt, das so festgehaltene Schlauchstück unterhalb der unteren Einklem­ mung zunäht, die untere Einklemmung wieder freigibt, und daß man den befüllten Sack in der Richtung seines flachgezogenen Öffnungsrandes an eine Nähposition und ohne Richtungsänderung durch die Nähposition hindurchfährt. Die Bodennähnaht wird an dem abgeschnittenen Schlauchbahnstück angebracht, nachdem dieses oben und auch unten dicht oberhalb der anzubringenden Nähnaht eingeklemmt wurde. Das Schlauchstück wird beim Anbringen der Bodennähnaht festgehalten. Durch diese Verfahrensweise mit fest­ gehaltenem Schlauchbahnstück und bewegter Nähmaschine zur Her­ stellung der Bodennaht ergibt sich ein verringerter Platzbedarf für die Vorrichtung. Nach dem Anbringen der Bodennaht wird der gebildete Sack unten wieder freigegeben und parallel zu sich selbst in die Befüllstation transportiert, dort in bekannter Weise geöffnet und befüllt. Dann wird der Öffnungsrand des be­ füllten Sackes durch den Öffnungsmechanismus wieder flachgezogen. Der befüllte Sack wird dann in Richtung des flachgezogenen Öff­ nungsrandes, d. h. im allgemeinen rechtwinklig zur Sackverschiebung zwischen der Sackherstellungsstation und der Befüllstation von der Befüllstation in die Nähposition verfahren, in der der flach­ gezogene Öffnungsrand zugenäht wird, wobei dieser durch die Näh­ position geführt wird, so daß die Verschiebungsgeschwindigkeit des Sackes gleich der Nähgeschwindigkeit ist. Nach dem Zunähen des Sackes kann dieser auf ein Förderband abgeworfen werden.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens bei Einsatz von Schlauchmaterial aus Gitterfolie, Bändchenfolie oder dergl. versieht man zur Bildung einer kombinierten Bodennäh- und -schweißnaht das hängende Schlauchbahnstück über der oberen Einklemmung mit einer Querschweißnaht, trennt das Schlauchbahn­ stück zwischen der oberen Einklemmung und der Querschweißnaht ab, längt man ferner zur Bildung des nächstfolgenden Sackes die Schlauchbahn um die Sacklänge ab und versieht sie auf der Querschweißnaht zusätzlich mit einer Nähnaht. Auf diese Weise können die genannten oder ähnliche Folienmaterialien, deren Nähnähte den Beanspruchungen häufig nicht gewachsen sind (Aus­ fransen) durch zusätzliche Verschweißung verstärkt werden. Die Verschweißung erfolgt mit verringerter Schweißintensität, d. h. im Vergleich zu reinen Schweißnähten bei niedrigerer Schweiß­ temperatur und/oder kürzerer Einwirkungszeit der Schweißbacken. In analoger Weise kann man den befüllten Sack vor oder nach dem Anbringen der Kopfnähnaht auf dieser Naht mit einer Schweißnaht versehen. Die kombinierten Nähschweißnähte können im Gegensatz zu den reinen Schweißnähten ohne Einhaltung einer Abkühlungs­ zeit beansprucht werden, da durch die Nähnaht eine genügende Anfangsfestigkeit gegeben ist.

Zweckmäßigerweise fährt man den befüllten Sack mit einer Geschwindigkeit v₁ von der Befüllstation an die Nähposition und mit einer Geschwindigkeit v₂ durch die Nähposition, wobei v₁ < v₂ ist. Die Strecke zwischen der Befüllstation und der stationären Nähposition wird relativ schnell überbrückt, während das Durchfahren der Nähposition zwecks Anbringung der Kopfnähnaht mit der kleineren Geschwindigkeit erfolgt.

Die Aufgabe wird ferner bei der eingangs genannten Vor­ richtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Sackherstellungs­ station in einem Abstand von etwa einer Sacklänge unterhalb der Schneideinrichtung eine in der Ebene des hängenden Sackes horizontal verfahrbare erste Nähmaschine mit nach oben offenem Nähspalt und über der Nähmaschine ein stationäres Klemmbacken­ paar angeordnet sind, und daß zwischen der Befüllstation und der Verschließstation ein Transportwagen mit Klemmbacken verfahrbar ist, die Klemmbacken in Richtung der Fahrbahn des Transportwagens ausgerichtet sind und in der Verschließ­ station über der Spur der Klemmbacken eine zweite Nähmaschine mit nach unten offenem Nähspalt angeordnet ist. Zur Anbringung der Bodennähnaht dient die horizontal verfahrbare erste Näh­ maschine, die den unteren Rand des Schlauchbahnstückes von unten übergreift. Das stationäre Klemmbackenpaar erfaßt das Schlauchstück in geringem Abstand, um ein Nachgeben des Schlauch­ bahnstückes beim Nähen zu verhindern. Durch die besondere "umgedrehte" Anordnung der ersten Nähmaschine wird eine Zwangsführung des Schlauchbahnstückes vermieden. Die Anbringung der Bodennähnaht an dem stationären Schlauchbahn­ stück mit einer verfahrbaren Nähmaschine erlaubt eine kom­ paktere Konstruktion als bei Anbringung der Bodennaht durch Hindurchführen des Schlauchabschnitts durch eine stationäre Nähmaschine. Die Anbringung der Bodennaht an dem vertikalen Schlauchbahnstück ist besonders von Vorteil, wenn zusätzlich eine Bodenquerschweißnaht angebracht wurde, da jegliche Scher­ beanspruchung der noch warmen Schweißnaht infolge zwangsweiser Biegung des Bahnstücks vermieden wird. Anders als bei der Sack­ herstellung ist die zweite Nähmaschine in der Verschließsta­ tion stationär angeordnet. Die über die Klemmbacken des Transportwagens überstehende Fahne des befüllten Sackes wird durch den Kopf dieser Nähmaschine geführt. Dabei braucht der Sack nicht angehalten zu werden, wie dies beim Zunähen mit verfahrbaren Nähmaschinen für die Kopfnaht häufig erforderlich ist, sondern es genügt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des be­ füllten Sackes auf die für die Nähmaschine maximal zulässige Geschwindigkeit oder eine geringere Geschwindigkeit verrin­ gert wird. Überdies wird durch die erfindungsgemäße stationä­ re Anordnung der zweiten Nähmaschine der mechanische Aufwand verringert. Schließlich trägt diese Konstruktion dazu bei, die Maschinendimension in der Richtung Befüllstation - Abgabe­ station möglichst gering zu halten.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der vertikale Abstand der ersten Nähmaschine von der Schneideinrichtung einstellbar. Auf diese Weise kann die Sacklänge verändert werden.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ist in der Sackherstellungsstation zwischen der Schneid­ einrichtung und dem Abzugsrollenpaar eine Ouerschweißeinrich­ tung angebracht. Bei dieser Ausführung des Sackherstellungsteils mit Nähmaschine und Querschweißeinrichtung ist es möglich, den Sackboden durch eine Nähnaht und/oder eine Schweißnaht zu bil­ den. Es können daher sehr unterschiedliche Schlauchbahnmateria­ lien verarbeitet werden, z. B. auch Gitter- und Bändchenfolien, sowie Schlauchbahnmaterial mit und ohne Seitenfalten. Wird die Bodennaht durch Schweißen gebildet, steht dieser Vorgang in bekannter Weise am Anfang der Sackbildung. Dann erst wird eine Sacklänge der Bahn von der Rolle abgezogen, oben einge­ klemmt und abgeschnitten. Auf der Schweißnaht kann dann zu­ sätzlich genäht werden, wobei durch die vertikale Ausrichtung des Sackes praktisch keine Scherbeanspruchung der noch warmen Schweißnaht auftritt.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die zweite Nähmaschine und parallel dazu ein Kopfschweißbackenpaar auf einem Schlitten angebracht, der in der Verschließstation rechtwinklig zur Fahrbahn des Trans­ portwagens verfahrbar ist. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung kann auch die Kopfnaht wahlweise genäht und/oder geschweißt werden. Der die Nähmaschine und die Schweißein­ richtung tragende Schlitten wird so positioniert, daß die von den Transportklemmen überstehende Fahne des Sackes wahlweise durch den Kopf der Nähmaschine oder zwischen die geöffneten Schweißbacken gefahren wird, die anschließend zur Anbringung der Schweißnaht geschlossen werden, je nachdem, ob eine Näh­ oder Schweißnaht gebildet werden soll. Soll sowohl genäht als auch geschweißt werden, wird der Schlitten zunächst so posi­ tioniert, daß die Sackfahne zunächst durch den Nähkopf fährt, wobei die Nähnaht angebracht wird. Danach wird der Schlitten mit den Schließwerkzeugen verschoben, so daß die mit Nähnaht ver­ sehene Sackfahne zwischen die Schweißbacken gefahren und zu­ sätzlich verschweißt werden kann. Unterhalb der Verschließsta­ tion kann sich ein Transportband befinden, auf das die ver­ schlossenen Säcke abgeworfen werden können.

Vorzugsweise verläuft die Fahrbahn des Transportwagens zwischen der Befüll- und der Verschließstation rechtwinklig zu der Verfahrbewegung des Transportklemmenpaares zwischen der Sackherstellungsstation und der Befüllstation. Durch diese winklige Anordnung der Transportwege ergibt sich eine kompak­ te Bauweise, insbesondere eine schmale Gesamtdimension in der Richtung Befüllstation - Verschließstation.

In beiden Nähstationen kann auf die Boden- bzw. die Kopfnähnaht ein Reiterband mit aufgenäht werden. Außerdem kann mit Dichtgarnen genäht werden, um ein Durchrieseln von staubförmigem Gut durch die Nähstichlöcher zu vermeiden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung mit der Sackherstellungsstation und der Befüllstation;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung mit der Befüllstation und der Verschließ­ station, wobei auch ein Teil der Sackherstellungsstation in der Ansicht dargestellt ist;

Fig. 3 eine Teildarstellung der in Fig. 2 gezeigten Verschließstation in vergrößertem Maßstab; und

Fig. 4 eine schematische Teildarstellung der in Fig. 2 gezeigten Verschließstation, in der durch die Nähmaschine eine Kopfnähnaht angebracht wird.

Nach Fig. 1 wird zunächst in der Sackherstellungssta­ tion I durch ein motorisch angetriebenes Abzugswalzenpaar 1 von einer Vorratsrolle 2 über ein Umlenkrollensystem Schlauch­ folienbahn 3 mit oder ohne Seitenfalten abgezogen. Unter­ halb des Abzugswalzenpaares 1 befindet sich eine schematisch dargestellte Schneideinrichtung 4 sowie ein paar einander gegenüberstehender Transportklemmen 5, die mit dem hängenden Schlauchbahnstück pneumatisch in Eingriff gebracht werden können. Zwischen dem Abzugswalzenpaar 1 und der Schneidein­ richtung 4 ist ein Schweißbackenpaar 6 angeordnet. Mit diesem Schweißbackenpaar kann nach dem Abschneiden eines Schlauch­ bahnstückes zunächst die Bodennaht für den nächsten Sack ge­ schweißt werden, wenn die Bodennaht auch oder nur durch Schweißen gebildet wird. In einem Abstand von etwa einer Sack­ länge unterhalb der Schneideinrichtung 4 ist eine Nähmaschine 7 angebracht, die das abgelängte Schlauchbahnstück 8 nahe an seinem unteren Rand zunähen kann und zu diesem Zweck horizon­ tal, d. h. senkrecht zur Zeichenebene verfahrbar ist. In gerin­ gem Abstand oberhalb der Nähmaschine 7 befindet sich ein stationäres Klemmbackenpaar, das mit dem hängenden Schlauchbahnstück 8 in Eingriff gebracht werden kann, um es beim Nähvorgang festzuhalten. Die Nähmaschine 7 ist zusammen mit den Garnspulen 11 und dem Nähantrieb auf einem Schlitten 10 gelagert, der auf zwei horizontalen Schienen 12 verschieb­ lich geführt ist. Die Enden der Schienen 12 sind an Hülsen 13 befestigt, die ihrerseits auf senkrechten Ständern 14 ver­ schiebbar sind, so daß die Höhe des Nähniveaus 15 und damit die Sacklänge einstellbar ist.

Nachdem das Schlauchbahnstück 8 durch die Nähmaschine 7 mit einer Bodennaht versehen ist und die Klemmbacken 9 den gebildeten Sack unten wieder freigegeben haben, wird die pneumatische Transporteinheit 5a betätigt, die den Sack 8 aus der Herstellungsstation I in die Befüllstation II trans­ portiert. In der Befüllstation II wird der Sack am oberen Öffnungsrand durch einen kombinierten Klammer-/Öffnungsmecha­ nismus übernommen, der im einzelnen in der DE-OS 23 01 817, Spalte 4, Zeile 30 bis Spalte 5, Zeile 5 näher beschrieben ist. Dabei wird der Sack 16 im Seitenfaltenbereich bzw. Seitenbereich durch Klam­ mern 17 (Fig. 2) geklammert und in bekannter Weise aufgezogen, so daß die schwenkbaren Füllklappen 18 in die Sacköffnung ein­ tauchen können. Die Transportklemmen 5 fahren inzwischen in die Sackherstellungsstation I zurück.

Nachdem der Sack 16 mit der vorbestimmten Menge des staub­ förmigen oder körnigen Füllguts befüllt ist, werden die Füll­ klappen 18 aus der Sacköffnung zurückgezogen, und der Öffnungs­ rand des Sackes wird durch die im Seiten(falten)bereich angrei­ fenden Klammern 17 wieder flachgezogen. Der Sack 16 wird dann durch unterhalb der Klammern 17 angreifende Transportbacken 19 (Fig. 4) erfaßt, die Klammern 17 werden geöffnet, und der Sack wird aus der Befüllstation II rechtwinklig zu dem Verschiebungs­ weg des leeren Sackes 8, d. h. in Fig. 1 senkrecht zur Zeichen­ ebene bzw. in Fig. 2 in der Zeichenebene, in die Verschließ­ station III transportiert. Die Transportbacken 19 können mittels pneumatischer Zylinder 20 betätigt werden, die in einem Wagen 21 angebracht sind, der mittels Rollen 22 auf Schienen 23 zwi­ schen den Stationen II und III verfahrbar ist.

Im Maschinengestell ist mit Abstand oberhalb der Schienen 23 ein rechteckiger Rahmen 24 mittels Rollen 25 in entsprechen­ den Rollenführungen 26 (Fig. 3) verfahrbar. Der Rahmen 24 trägt im wesentlichen eine Nähmaschine 27 und ein Schweißbackenpaar 28. Beim Einfahren des Sackes 16 in die Verschließstation III kann die die Transportbacken 19 überragende Sackfahne 16a durch den Spalt 27a der Nähmaschine 27 gefahren werden, wobei der Sack 16 mit Nähgeschwindigkeit zugenäht wird. Bei entsprechender Verschiebung des Rahmens 24 in dem Rollenführungen 26 kann der Sack mit seiner Fahne 16a alternativ oder zusätzlich in den Spalt 28a der Schweißbacken 28 eingefahren und an der Fahne eine Schweißnaht angebracht werden. Nach Anbringung der Nähnaht und/oder der Schweißnaht werden die Transportbacken 19 durch Betätigen der pneumatischen Zylinder 20 zurückgezogen und der Sack 16 auf ein Transportband 29 (Fig. 2) abgeworfen, auf dem er abtransportiert wird.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Maschine relativ schmal baut, so daß die zum Verfahren der Maschine zwischen einer Siloreihe (nicht dargestellt) einer­ seits und dem Förderband 29 andererseits erforderliche Fahrbahn eine geringe Breite haben kann. Dies resultiert daraus, daß die Schlauchbahnzuführung (in Fig. 1 links von dem Ständer 30 befindlich) in Fahrrichtung der Maschine und die Verschließ­ station III über das Förderband 29 ausladen und daher keine Fahrbahnbreite erfordern.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen, Befüllen und Verschließen eines Sackes durch Abziehen eines hängenden Schlauchbahnstückes von einer Schlauchbahnrolle, Bildung eines Sackes aus dem Schlauch­ bahnstück, Überführung des unterhalb seines Öffnungsrandes gehal­ tenen leeren Sackes in eine Befüllstation, Öffnen und Befüllen des Sackes mit einer vorgegebenen Menge Füllgut, Flachziehen des Öff­ nungsrandes des befüllten Sackes, Überführen des Sackes in die Verschließstation und Verschließen des Sackes, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man zur Bildung des Sackes das hängende Schlauch­ bahnstück oben einklemmt und oberhalb dieser oberen Einklemmung von der Schlauchbahn abtrennt, das freihängende Schlauchstück mit Abstand von seinem unteren Rand einklemmt, das so festgehal­ tene Schlauchstück unterhalb der unteren Einklemmung zunäht und dann die untere Einklemmung wieder freigibt, und daß man den befüllten Sack in der Richtung seines flachgezogenen Öffnungs­ randes an eine Nähposition und ohne Richtungsänderung durch die Nähposition hindurchfährt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung einer kombinierten Bodennäh- und -schweißnaht das hängende Schlauchbahnstück über der oberen Einklemmung mit einer Querschweißnaht versieht und zwischen der oberen Einklemmung und der Querschweißnaht abtrennt, und daß man zur Bildung des nächst­ folgenden Sackes die Schlauchbahn um die Sacklänge ablängt und auf der Querschweißnaht zusätzlich mit einer Nähnaht versieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den befüllten Sack vor oder nach dem Anbringen der Kopf­ nähnaht auf dieser mit einer Schweißnaht versieht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den befüllten Sack mit einer Geschwindig­ keit v₁ an die Nähposition für die Anbringung der Kopfnaht und mit einer Geschwindigkeit v₂ durch die Nähposition fährt, wobei v₁ < v₂ ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Sackherstellungsstation (I), einer Befüllstation (II) und einer Verschließstation (III), wobei in der Sackherstellungsstation (I) unter einem Abzugswalzenpaar (1) eine Schneideinrichtung (4) und unter dieser ein zur Befüllstation verfahrbares Transportklemmenpaar (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand von etwa einer Sacklänge unterhalb der Schneideinrichtung (4) eine in der Ebene des hän­ genden Sackes horizontal verfahrbare erste Nähmaschine (7) mit nach oben offenem Nähspalt und über der Nähmaschine ein statio­ näres Klemmbackenpaar (9) angeordnet sind, und daß zwischen der Befüllstation (II) und der Verschließstation (III) ein Trans­ portwagen (21) mit Klemmbacken (19) verfahrbar ist, die Klemm­ backen (19) in Richtung der Fahrbahn des Transportwagens (21) ausgerichtet sind und in der Verschließstation (III) über der Spur der Klemmbacken (19) eine zweite Nähmaschine (27) mit nach unten offenem Nähspalt (27a) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abstand der ersten Nähmaschine (7) von der Schneid­ einrichtung (4) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Sackherstellungsstation (I) zwischen der Schneid­ einrichtung (4) und dem Abzugswalzenpaar (1) eine Querschweiß­ einrichtung (6) angebracht ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Nähmaschine (27) und parallel dazu ein Kopfschweißbackenpaar (28) auf einem Schlitten (25) angebracht sind, der in der Verschließstation (III) rechtwinklig zur Fahrbahn des Transportwagens (21) verfahrbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn des Transportwagens (21) recht­ winklig zur Verfahrbewegung des Transportklemmenpaares (5) verläuft.