DE4143342A1 - Sackstapelfoerdereinrichtung mit einer mehrzahl von einzelnen sackmagazinen zur vorbereitung einer automatischen sackanhaengung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Abfüllung von zuvor in einer Einrichtung zerkleinertem körnigen Gutes in flexible Transportbehältnisse, vorwiegend Papiersäcken und be­ trifft eine Sackstapelfördereinrichtung mit einer Mehrzahl von einzelnen Sackmagazinen, die über Fördermittel von einer Ein­ legeposition in eine Entnahmeposition bewegbar sind und als Zu­ satzeinrichtung für eine automatisch arbeitenden Sacköffnungs­ und Anhängevorrichtung für die automatische Anhängung von Trans­ portsäcken an einen Abfüllstutzen vorgesehen ist.

Die bekannten Einrichtungen zur automatischen Anhängung von Transportsäcken an Schüttgutabfüllstutzen sind mit Zuführungs­ einrichtungen von Transportsäcken ausgerüstet. Bei den bekannten Lösungen wurde hierfür im Regelfall ein förderbandartiges Trans­ portmittel verwendet, das für die horizontale oder geneigte Sack­ stapelung konzipiert war. Es hat sich aber gezeigt, daß bei dem Auflegen eines Bündels von Papiersäcken die einzelnen Säcke innerhalb des Stapels sehr genau aufeinander positioniert sein müssen, wenn nicht wegen der ungenauen Lage der Papiersäcke im Stapel mit Störungen bei der anschließenden mechanischen Sackbe­ handlung gerechnet werden muß. Das Auflegen von Säcken erfordert auch heute noch eine sehr große Sorgfalt und ist deshalb sehr zeitaufwendig.

Nach der US-PS 40 30 528 ist eine Einrichtung zum Zuführen von Sackstapeln zu einem Sackführungsschacht bekannt, wobei die Säcke in diesem Sackführungsschacht ausgerichtet, d. h. im Stapel positioniert werden, um anschließend einer weiteren, beispiels­ weise Abfülleinrichtung zugeführt zu werden. Auch durch diese Einrichtung werden die bei der Sackzuführung infolge einer unge­ nauen Sackpositionierung auftretenden Störungen nicht beseitigt. Der Mangel der ungenauen Positionierung der Säcke innerhalb eines Sackstapels führt nur an einer anderen Stelle der Förderein­ richtung für die Papiersäcke zu erheblichen Störungen. Die auf­ tretenden Störungen bei der Sackzuführung zeigen sich hier bei der Einführung des Sackstapels in den Sackführungsschacht. Somit wird der bekannte Mangel anderer Einrichtungen dieser Art nicht beseitigt.

Weiterhin ist nach der US-PS 35 66 578 eine Sackfülleinrichtung mit einer Sackzuführung bekannt. Diese Sackzuführung besteht aus einem quer zur Förderrichtung geneigten Förderband, auf das Säcke stapelweise aufgelegt und einem Greifer zugeführt werden, der die Säcke einzeln von dem jeweiligen Stapel abnimmt und an die zuge­ hörige Sacköffnungsvorrichtung übergibt. Da das Förderband hier wegen der Art der Ausbildung des genannten Greifers in geneigter Querlage angeordnet werden muß, wurde es erforderlich, einen zu­ sätzlichen Führungsanschlag vorzusehen, der das Abgleiten der Sackstapel von dem schräg gestellten Förderband verhindern soll. Dieser Führungsanschlag verhindert zwar das Abgleiten, führt aber im praktischen Betrieb zu dem Nachteil, daß während des Transpor­ tes der Sackstapel durch das Förderband die einzelnen Säcke jedes Sackstapels durch den Führungsanschlag unterschiedlich stark ver­ zögert, d. h. in ihrer Transportbewegung gebremst werden. Hierin ist der Mangel begründet, daß die Säcke nicht positioniert und geordnet zugeführt sondern in eine ungeordnete Lage innerhalb des Sackstapels gebracht werden. Die Greifereinrichtung zur Abnahme der Säcke von dem Sackstapel kann hierdurch die Säcke nur in unterschiedlichen Positionen erfassen und so auch nur dem Füll­ stutzen zuführen. Damit leistet die Lehre nach diesem Patent keinen Beitrag zur Herabsetzung der Störanfälligkeit bei der Sackzuführung zu dem Füllstutzen einer Abfülleinrichtung, wodurch die Leistungsfähigkeit derselben grundsätzlich in Frage gestellt wird.

Mit der Erfindung soll dieser Mangel, das Auftreten von Störungen infolge einer ungenauen Sackpositionierung der Einzelsäcke inner­ halb eines einer Sackfördereinrichtung zugeführten und zur Förde­ rung bestimmten Sackstapels, beseitigt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Sack­ stapelfördereinrichtung mit einer Doppelfunktion zu entwickeln, d. h. in einer einzigen Einrichtung soll beim Fördern gleichzeitig eine genaue Positionierung der Einzelsäcke innerhalb der ein­ zelnen geförderten Sackstapel erreicht werden.

Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Sackstapelfördereinrichtung mit einer Mehrzahl von einzelnen Sackmagazinen, die über ein Fördermittel von einer Beschickungs­ position in eine Entnahmeposition bewegbar sind, entwickelt wurde, bei der erfindungsgemäß die einzelnen Sackmagazine der Sackstapelfördereinrichtung an endlosen Fördermitteln angeordnet sind und jedes der Sackmagazine eine zur Bewegungsrichtung der für das Fördern der Sackmagazine vorgesehenen Fördermittel ge­ neigte Bodenauflage für die Säcke eines Sackstapels aufweist. Die Sackmagazine weisen einen winklig zu der geneigten Bodenauf­ lage angeordneten unteren Anschlag auf. Die Sackmagazine sind in Längsförderrichtung wenigstens auf einer Seite mit einem Anschlag ausgestattet. Die Neigung der Bodenauflage beträgt bis 60°, vor­ zugsweise 20° bis 45°. Die Sackmagazine sind in der Einlegeposi­ tion sowie in der Entnahmeposition nach oben hin offen. Da die Sackmagazine becherförmig ausgebildet sind, können in diese beliebige Formate von Säcken schnell und einfach eingelegt werden. Es können nacheinander mehrerer Sackmagazine mit leeren Säcken gefüllt werden, wenn die Fördermittel als umlaufende End­ loskette oder Endlosband ausgebildet sind. Die Sackmagazine sind gelenkig an den Fördermitteln, besonders bevorzugt an einer End­ loskette angeordnet.

Es wird ferner eine derartige Ausgestaltung bevorzugt, daß ein Sackmagazin in der Einlegeposition durch das jeweils vorangehende Sackmagazin taschenartig die maximale Sackstapelhöhe begrenzt, so daß die Sackmagazine in der Einlegeposition teilweise, in der Entnahmeposition jedoch vollständig nach oben offen sind. Insge­ samt wird bevorzugt, die Sackstapelfördereinrichtung derart aus­ zubilden, daß ihre Sackmagazine an einem endlos umlaufenden För­ dermittel angelenkt sind, die Einlegeposition und die Entnahme­ position an je einer Endseite angeordnet sind, wobei in der Entnahmeposition eines Sackmagazins das bereits geleerte Sack­ magazin sich nach unten wegbewegt. Es können aber auch die Stapeltaschen einen gewölbten Boden und/oder eine zweifache Neigung aufweisen, wobei der gewölbte Boden durch mechanisch verstellbare Stützmittel erzeugbar sein kann. Die Sackstapelung ist als Sackbecherförderer ausgebildet, mit einer Vielzahl von Sackmagazinen, welche durch eine Endloskette im Sinne eines Förderbandes schrittweise bewegbar sind. Besonders bevorzugt weist diese erfindungsgemäße Sackstapelfördereinrichtung einen Sackbecherförderer mit einer Mehrzahl geneigter Sackmagazine auf, welche schrittweise von einer Einlege- in eine Entnahmeposition bewegbar sind, Greifmittel für die Übergabe vereinzelter Säcke von einem Umlenkband sowie einen Schwenkarm mit zwei Haftklauen­ paaren zur Bereitstellung eines Sackes an einen Absackstutzen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei eine erfindungsgemäße Sackstapelförder­ einrichtung als Funktionseinheit mit einer automatischen Sack­ bereitstellungs- und Anhängevorrichtung dargestellt wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Bewegungsablaufes der Sackanhängung,

Fig. 2 einen Beginn der Sacköffnung,

Fig. 3 einen Stapeltaschenförderer in schematischer Darstellung,

Fig. 4 einen Stapeltaschenförderer nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 eine Sackentnahme- bzw. eine Sackvereinzelungsvor­ richtung,

Fig. 6 schematisch verschiedene Arbeitsstellungen von Haftklauenpaaren für die Sacköffnung und Sackanhängung,

Fig. 7 die Rückführ- und Ausgangsposition der Haftklauen­ paare,

Fig. 8 die Erfassung des vorgeöffneten Sackes und Beginn der Sacköffnung,

Fig. 9 die vollständig geöffnete Stellung der Haftklauen­ paare sowie Bereitstellung des Sackes an dem Füllstutzen,

Fig. 10 Sacköffnung in Anlegeposition auf den Füllstutzen.

In der Folge wird nun auf die Fig. 1 Bezug genommen. Ein Sack­ stapelförderer 1 weist einen Sackstapel 2 von flach übereinander­ liegenden Säcken auf. In einem ersten Bewegungsspiel wird ein Sack A am geschlossenen Ende durch Saugnäpfe 3 einer Sackent­ nahmevorrichtung 4 angehoben (Pfeil 5), wobei die Sacköffnung nach unten hängt. Anschließend wird der Sack A etwa in einer horizontalen Bewegung (Pfeil 6) an eine Walzenumlenkung 7 her­ angeführt. Mit Pfeil 8 ist angedeutet, daß der Horizontalbewe­ gungsablauf exakt und mit Vorteil durch entsprechende Sensoren gesteuert werden muß, zum Beispiel mit einem Stop für die Sack­ stellung gegenüber der Walzenumlenkung 7. Über der Walzenumlen­ kung 7 sind mehrere Umlenkbänder 9 angeordnet, die je aus einem Gummiband 10, einer Hauptrolle 11 sowie einer Spannrolle 12 bestehen. Eine Hauptrolle 11 sowie eine Spannrolle 12 bilden zusammen ein Umlenkrollenpaar 13. Nachdem der Sack A in die erforderliche, richtige Startposition gegenüber der Walzenum­ lenkung 7 geführt worden ist, kann entweder am Ende der Einlegeposition und/oder in koordiniertem Bewegungsablauf das Umlenkband 9 abgesenkt werden. Der Sack A wird zwischen der Walzenumlenkung 7 und dem Umlenkband 9 eingeklemmt und der weitere Vorschub des Sackes A beginnt sofort, zum Beispiel gemäß einem Startsignal nach der Einlegebewegung oder in einer ineinandergehende Bewegung, mit dem Drehantrieb der Walzenumlenkung 7 und/oder des Umlenkbandes 9. Vorgängig muß das Vakuum an den Saugnäpfen 3 wegfallen, zur freien Übernahme der Säcke durch die Walzenumlenkung 7. Der Sack A wird nun um die Walzenumlenkung 7 herum, um einen etwa rechten Winkel nach unten, Pfeil 14, bewegt, wobei die Endstellung wiederum mit Sensorikmitteln, Pfeil 8, gesteuert wird, derart, daß das offene, oben liegende Sackende am Ende der Bewegung 14 an einer im voraus genau festgelegten Stelle der Walzenumlenkung 7 verbleibt. Genau in diesem Bereich weist nun die Walzenumlenkung 7 Saugöffnungen 15 auf, welche ebenfalls an eine steuerbare Vakuumpumpe anschließbar sind. Auf diese Weise wird am Ende der Bewegung 14 die an der Walzenumlenkung 7 anliegende Sacklage, beziehungsweise das entsprechend innere Papier, angesaugt. Dagegen tendiert die gegenüberliegende äußere Papierlage in gerader, gestreckter Position zu verbleiben (siehe Fig. 2), was einen Anfang für die Sacköffnung bewirkt. Dieser Anfang wird zusätzlich durch den intensiven Umlenkvorgang um die Walzenumlenkung 7 herum zusammen mit dem Umlenkband 9 vorbereitet. Mit weiteren steuerbaren Saugnäpfen 3 und entsprechenden Voröffnungsmitteln 35 wird nun der Sack vorgeöffnet, so lange er noch an der Walzenumlenkung hängt. Der Sack B ist also am Ende der Bewegung 14 bezüglich mit bereits vorgeöffneten Sackende 20 (Fig. 2) in einer sehr genauen Position. Das untere geschlossene Sackende 21 hängt nach unten in einer leichten aufrechten Schräglage (Pfeil 14). Die Schräglage braucht jedoch nicht sehr genau zu sein, da die später beschriebenen Haftklauenpaare einen recht großen Spielraum hierfür erlauben. Der Sack B wird nun durch eine Haftklaueneinrichtung 23 gefaßt, vollständig geöffnet und mittels einem Schwenkarm 30 mit dem vollständig geöffneten oberen Sackende 20′ an einen Absackstutzen 25 über eine Kreisbahn 26 überführt. Die Befestigung des Sackes C erfolgt über ortsfeste Sackklemmen 27 an dem Absackstutzen 25, so daß die Haftklauenvorrichtung 23 wieder in die Ausgangslage (Fig. 6a) zurückkehren kann.

In der Fig. 2 ist die Stellung des Sackes B am Beginn der Sacköffnung nochmals in einem etwas größeren Maßstab dargestellt. Die Haftklauenvorrichtung 23 ist mit einem Schwenkarm 30 fest verbunden. Der Schwenkarm 30 ist oben über einen beidseits gelenkig gelagerten, einfachen Arm 31, und unten über ein Kniehebelgelenk 32 verschwenkbar derart gelagert, daß über einen steuerbaren Antrieb 33 ein genauer, zwangsgeführter Bewegungsablauf Pfeil 26, sich ergibt.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Stapeltaschenförderer 1 dargestellt. Eine Endloskette 40, welche um zwei Kettenräder 41, 42, geführt ist, trägt eine Mehrzahl von einzelnen, becherförmigen Sackmagazinen 40, 40′, 40′′ usw., welche je einen Stapel Säcke 44, 44′, usw. aufnehmen können. In Funktion sind jeweils nur die oben liegenden Sackmagazine 40, 40′, usw., nicht aber die unten liegenden, leeren Sackmagazine 43. Jedes Sackmagazin weist eine Bodenauflagefläche 45, einen unteren Anschlag 46 sowie wenigstens einen seitlichen Anschlag 47 auf, so daß der Sack beim Einlegen ohne Aufwand in eine Ecke 48 schiebbar ist. Dies bedeutet, daß der Sack unabhängig seiner Größe, Länge oder Breite, immer präzise in eine genau definierte Lage setzbar ist und von dort mit einer Sackentnahmevorrichtung 4 einzeln entnommen werden kann. Jedes Sackmagazin ist mit seiner nächstgelegenen Ecke der Endloskette sowie über einen Stützgelenkhebel 51 gelenkig verbunden, so daß das Sackmagazin in der Entnahmeposition durch Nach-unten-Bewegen des Stützgelenkhebels 51, gemäß Pfeil 52, in gewissem Umfang in der Neigung α einstellbar ist. Gleichzeitig wird die zuvor durch die vorangehende Stapeltasche gebildete Überdeckung 53 beseitigt, so daß die Stapeltasche für die Sackentnahme nach oben völlig frei wird, was mit der strichlierten Position angedeutet ist.

In der Fig. 4 ist links im Bild die Bodenauflagefläche 45 nach innen gewölbt ausgebildet, was durch Linie 55 angedeutet ist. Rechts auf der Fig. 4 ist die Sackentnahmevorrichtung 4 angedeutet, welche einen Horizontalschlitten 60 sowie eine Hebe- und Senkvorrichtung aufweist 61. Es wird gleichzeitig mit dem Heben und Senken auch eine Winkelbewegung durchgeführt, zur Anhebung eines Sackes in eine horizontale Lage, siehe Zylinder 62 in der Fig. 5. In der Fig. 5 ist ferner erkennbar, daß zwei Saugnäpfe 30 verwendet werden.

Die Fig. 6 zeigt die Haftklaueneinrichtung 23 mit zwei Haftklauenpaaren 23, respektiv 23′, welche über eine nicht dargestellte Steuerung koordiniert werden, jedoch gegensinnige Bewegungsspiele durchführen können. Jedes Haftklauenpaar 23 hat eine fingerartige Funktion und weist je ein dazu steuerbares Hebelsystem 70, respektiv 70′ auf, wobei der Antrieb über Pneumatikzylinder 71, respektiv 72 erfolgt. Jedes Haftklauenpaar 23 weist wenigstens zwei Haltetaschen 73 auf, in welche Saugnäpfe 74 angeordnet sind, die über eine Leitung 75 an eine Vakuumpumpe angeschlossen sind.

Alle Funktionen, also die Bewegung des Schwenkarmes 30, die an die Haftklauenpaare 23 angelenkt sind, und der Haltetaschen 73, respektiv 73′, sowie das zyklische Aufbringen und Wegnehmen des Vakuums, werden nach festem, jedoch individuell einstellbaren Programm gesteuert.

In der Fig. 6 sind drei Grundpositionen für die Sacköffnung dargestellt, wobei auf der rechten Bildhälfte die Sackübernahme in bereits vorgeöffnetem Zustand und der Beginn der eigentlichen Öffnung, mit OB bezeichnet, gezeichnet ist. Wie mit Pfeilen 76 markiert, werden die Haltetaschen 73 auseinandergespreizt, bis zur maximalen Öffnung OE für die Anhängung an den Absackstutzen 25. Auf der linken Bildhälfte zeigt die Bewegung mit Pfeil 77 das glatte Anlegen des Sackmateriales an den Absackstutzen 25.

In der Fig. 7 ist der Sack B bereits vorgeöffnet und in der Bereitstellung für eine Übernahme durch die Öffnungs- und Anhängeautomatik 78. Beide Paare Haftklauen 73 sind maximal geöffnet für eine Verschiebebewegung Pfeil 79 in die Sackergreifposition. Die Haftklauen 73 sind über je einem Haltebügel 80 paarweise in einem Drehlager 81 einerseits, sowie Stoßbügel 82, geführt.

In der Fig. 8 zeigt die Sackergreifung die Haftklauenpaare 23 und gleichzeitig schon den Beginn der eigentlichen Sacköffnung. Jede der Haftklauen hat an der Innenseite Saugnäpfe 83, welche an je eine Vakuumleitung 84 angeschlossen sind. Es hat sich besonders bei Papier­ säcken als sehr wichtig erwiesen, daß bei der Sacker­ greifung die Haftklauenpaare nur bis zu einem minimalen Abstand X zusammenkommen, damit das von zwei Seiten wirkende Vakuum sich nicht gegenseitig stört oder bei mehrlagigen Papiersäcken nicht die Doppellagen auseinanderzerren.

Die Sackergreifposition wird über beidseitige Haltebügel 80 und zweifach angeordnete Kniegelenke 85, sowie gesteuerte Pneumatikzylinder 86 eingestellt, wobei ein Kniehebel 87 über Lagerstellen 88 mit fest vorgegebener Distanz D an den Verschwenkarm 30 befestigt ist.

Die Bewegung von der Fig. 8 zu der Fig. 9 ergibt sich aus einer im wesentlichen Starrhaltung der Kniehebel 87 einerseits, welche nun die Bewegung der Haltebügel 80 abstützen, und einer Verschiebung des Drehlagers 81 nach innen über einen weiteren gesteuerten Pneumatikzylinder 89 andererseits. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß das Sackmaterial während der Öffnungsbewegung nur gerade soweit notwendig von dem Maß SR₁ auf das Maß SR₂ gestreckt wird, so daß keine Überbeanspruchung eintritt.

Das Ende des Sackanlegevorganges an den Sackstutzen 25 ist in der Fig. 10 ersichtlich. Diese Bewegung wird über ein Zurückziehen des Drehlagers 81 über den Pneumatikzylinder 89 erreicht. Hier ist es wichtig, daß der Sack ohne Falten an den Sackstutzen angelegt wird, damit sich für die Sackklemme 27 eine einwandfreie Sackanhängung ergibt. Insbesondere kann damit aber erreicht werden, daß das Sackmaterial nicht zerknittert, respektiv zerknäuelt wird, was eine spätere Sackverschließung stark stören würde. Nachdem der Sack an dem Sackstutzen angeklemmt ist, geht die Öffnungs- und Anhängeautomatik wieder in die Lage der Fig. 7 zurück und es erfolgt das nächste Spiel.

Claims (9)

1. Sackstapelfördereinrichtung mit einer Mehrzahl einzelner Sackmagazine, welche über Fördermittel von einer Einlege­ position in eine Entnahmeposition bewegbar sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sack­ magazine (43) an endlosen Fördermitteln angeordnet sind und eine zur Bewegungsrichtung der Fördermittel (40, 40′, 40′′) vorzugsweise geneigte Bodenauflage (45) für die Säcke (44, 44′) aufweisen.

2. Sackstapelfördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackmagazine (43) winklig zu der geneigten Bodenauflage einen unteren Anschlag (46) aufweisen.

3. Sackstapelfördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sack­ magazine (43) in Längsförderrichtung wenigstens auf einer Seite einen Anschlag (47) aufweisen.

4. Sackstapelfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Bodenauflagefläche (45) 15° bis 60°, vorzugsweise 20° bis 45° beträgt.

5. Sackstapelfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack­ magazine (43) in der Einlegeposition sowie in der Entnahme­ position nach oben hin offen sind.

6. Sackstapelfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sack­ magazin (43) in der Einlegeposition durch ein jeweils vor­ angehendes Sackmagazin (43) taschenartig die maximale Sack­ stapelhöhe (C′) begrenzt.

7. Sackstapelfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sack­ magazin (43) an einem endlos umlaufenden Fördermittel (40, 40′, 40′′) angelenkt ist, die Einlegeposition und die Ent­ nahmeposition an je einer Endseite angeordnet sind, wobei in der Entnahmeposition eines Sackmagazins (43) das jeweils vor­ angehende leere Sackmagazin (43) sich nach unten wegbewegt.

8. Sackstapelfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die stapeltaschenförmigen Sackmagazine (43) einen gewölbten Boden und/oder eine zweifache, vorzugsweise verstellbare Neigung aufweisen.

9. Sackstapelfördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack­ stapelung als Sackbecherförderer mit Schrägstapel ausgebildet ist, mit einer Vielzahl von Sackmagazinen (43), welche schrittweise bewegbar sind, und Greifmittel aufweist, die je einen Einzelsack am geschlossenen Ende erfaßt zur Übergabe an eine Sacköffnungs- und Anhängevorrichtung.