DE4409257A1

DE4409257A1 - Befüllvorrichtung

Info

Publication number: DE4409257A1
Application number: DE19944409257
Authority: DE
Inventors: Roman Richard Dr Kammler; Walter Dr Baur
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-09-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Befüllvorrichtung für Behält nisse, wie zum Beispiel Beutel und Kartons.

Es sind Befüllvorrichtungen für Beutel und Kartons bekannt, bei denen Produkt aus einer Dosiereinrichtung direkt in die zu befüllenden Behältnisse abgegeben wird.

Derartige Vorrichtungen haben den Nachteil, daß mit ihnen Behältnisse nur unter einem relativ großen Zeitaufwand befüllt werden können, da ein neuer Befüllvorgang erst dann beginnen kann, wenn der vorherige Befüllvorgang abge schlossen ist. Mit anderen bekannten Befüllvorrichtungen ist zwar eine gleichzeitige Befüllung mehrerer Behältnisse möglich, jedoch ist entweder nur eine getaktete Befüllung der Behältnisse durchführbar, oder eine erneute Produktab gabe einer Dosiereinrichtung kann erst ungefähr dann erfol gen, wenn eine Produktportion in ein Behältnis fällt oder gefallen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befüllvor richtung für Behältnisse mit mindestens einer Produkt por tionsweise abgebenden Dosiereinrichtung zu schaffen, bei der eine höhere Befüll- und Verpackungsgeschwindigkeit erzielt werden kann. Ein neuer Befüllvorgang soll auch dann erfolgen können, wenn ein vorheriger Befüllvorgang noch nicht abgeschlossen ist. Des weiteren soll die Produktab gabe einer Dosiereinrichtung nicht quasi zeitgleich mit einem Befüllvorgang erfolgen müssen.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach ist unterhalb des Produktauslasses einer Dosiereinrichtung eine umlaufende Transporteinrich tung mit hintereinander angeordneten Behältern vorgesehen, wobei die Behälter in mit der Transporteinrichtung mitbe wegte Behältnisse entleerbar sind.

Die erfindungsgemäße Befüllvorrichtung hat den Vorteil, daß mit ihr die herkömmliche Befüll- und Verpackungsgeschwin digkeit erhöht wird, da die Dosiereinrichtung unabhängig vom nachfolgenden Verpackungsvorgang mit größtmöglicher Dosierleistung betrieben werden kann. Jeweils eine Produkt abgabe der Dosiereinrichtung erfolgt zunächst in jeweils einen Behälter einer Transporteinrichtung. Die Behälter können derart dimensioniert und positioniert sein, daß die Produktabgabe in diese keinerlei Reduzierung der Dosierge schwindigkeit bringt. Dadurch, daß die Behälter in mit der Transporteinrichtung mitbewegte Behältnisse entleerbar sind, wird erreicht, daß für den eigentlichen Befüllvorgang eine relativ lange Zeitspanne zur Verfügung steht. Diese Zeitspanne wird dadurch bestimmt, wie lange ein Behälter und ein Behältnis mit gleicher Geschwindigkeit weiterbewegt werden. Infolge der langen Zeitspanne können auch Produkte mit ungleichmäßigem Verhalten während des freien Falls, sowie langsam fallende, quasi segelnde Produkte sehr gut in Behältnisse abgegeben werden. Da kein ruckartiges Beschleu nigen der Behältnisse erfolgt, können auch Flüssigkeiten mit hohem Füllgrad in die Behältnisse gefüllt werden. Statt einer können auch mehrere Dosiereinrichtungen eingesetzt werden, die in unterschiedliche Behälter Produktportionen abgeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 21 näher beschrieben.

Die Befüll- und Verpackungszeit wird weiter minimiert, wenn gemäß Anspruch 2 sowohl die Transporteinrichtung als auch ein die Behältnisse aufnehmendes Transportband kontinuier lich und mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben sind. Der kontinuierliche Antrieb erhöht zudem die maximal mögliche Laufdauer eingesetzter Bauelemente.

Eine Ausnutzung des freien Falls für das zu verpackende Produkt wird erreicht, wenn die Behälter oben offen und bodenseitig dicht verschließbar sind (Anspruch 3). Dann kann von oben das Produkt in den Behälter gefüllt werden und nach Öffnung eines bodenseitigen Verschließteils weiter in ein mitbewegtes Behältnis, zum Beispiel eine oben offene standfähige Packung.

Der Einfüllvorgang in einen Behälter wird verbessert und ist zügiger durchführbar, wenn der Behälter oben trichter förmig ausgebildet ist (Anspruch 4).

Liegt der Umlauf der Transporteinrichtung innerhalb einer Vertikalebene (Anspruch 5), so wird dadurch eine kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung in der Horizontalebene erreicht. Liegt der Umlauf in der Horizon talebene (Anspruch 6), so ist eine niedrigere Bauweise mög lich.

Für körnige oder stückige Dosiermengen ist hinsichtlich einer großen Dosiergenauigkeit eine Teilmengenwaage als Dosiereinrichtung (Anspruch 7) von Vorteil, wogegen für Flüssigkeiten eine Dosierpumpe (Anspruch 8) geeignet ist.

Die Leistung der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung wird weiter erhöht, wenn entsprechend Anspruch 9 an der Trans porteinrichtung eine Stabilisierungseinrichtung zur Verhin derung von Schwenk-, Dreh- und Kippbewegungen der Behälter vorgesehen ist. Mit einer Stabilisierungseinrichtung wird erreicht, daß die Behälter ihre Relativlage und Position auf der Transporteinrichtung genau beibehalten. Dadurch kann sowohl die Befüllung der Behälter, als auch die Abgabe der Behälterinhalte in die Behältnisse wesentlich genauer und fehlerunanfälliger und somit auch schneller erfolgen.

Eine Stabilisierungseinrichtung, die störunanfällig betrie ben und die mit einfachen technischen Mitteln kostengünstig hergestellt werden kann, ist erreicht, wenn gemäß Anspruch 10 die Stabilisierungseinrichtung aus zwei in parallelen Raumebenen umlaufenden Antriebsgebilden besteht, mit denen die Behälter derart verbunden sind, daß eine der Verbin dungen zwischen jeweils einem Behälter und einem Antriebs gebilde versetzt zu der senkrechten Projektion der durch den Schwerpunkt des Behälters gedachten direkten Verbin dungsgeraden erfolgt, und die Verbindung zwischen dem Be hälter und dem anderen Antriebsgebilde parallel zu der anderen Verbindung versetzt ist. Die zwischen den Antriebs gebilden befindlichen Behälter erfahren durch die Art der versetzten Verbindungsteile eine Verbindung zu den An triebsgebilden, die eine große Bewegungsmöglichkeit und eine große Flexibilität der Antriebsgebilde erlaubt. Kipp- und Drehmomente, die während des Befüllvorganges oder des Entleerungsvorganges auf die Behälter wirken, führen nicht zu einem Kippen oder Drehen der Behälter. Derartige Bewe gungen wären nur möglich, wenn eine einzige Kipp- oder Drehachse an einem Behälter existierte. Erfindungsgemäß sind aber zwei parallel zueinander versetzte Verbindungen zwischen einem Behälter und den beiden Antriebsgebilden vorgesehen.

Selbst bei einer vertikal umlaufenden, geschlossenen Trans porteinrichtung verbleiben die Behälter stets in ihrer ausgerichteten Position, wenn gemäß Anspruch 11 jeweils ein Antriebsgebilde von einem Antriebsrad angetrieben wird, daß die Antriebsräder Umlenkräder sind, und die Antriebsräder parallel zueinander verlaufen und parallel zu ihren Mittelachsen versetzt sind. Das parallele Versetzen der Mittelachsen der Antriebsräder entspricht der parallelen Versetzung der Verbindungen eines Behälters zu den An triebsgebilden.

Gemäß Anspruch 12 ist es auch möglich, den gleichen Vorteil für den Fall zu erzielen, daß die Antriebsräder für die Antriebsgebilde keine Umlenkräder sind, wenn die Mittel achsen der Umlenkräder parallel zueinander versetzt sind.

Eine Stabilisierung ist sowohl möglich, wenn die Verbin dungen zueinander und die Mittelachsen zueinander in hori zontaler Richtung (Anspruch 13), als auch, wenn sie in vertikaler Richtung (Anspruch 14) versetzt sind. In beiden Fällen können sowohl nebeneinander oder übereinander liegende Antriebsgebilde realisiert werden.

Der Antrieb der beiden Antriebsgebilde muß aufeinander abgestimmt sein, um einen zuverlässigen Betrieb der Stabilisierungseinrichtung zu erreichen. Dies ist erreicht, wenn gemäß Anspruch 15 ein Antriebsgebilde direkt von dem Getriebe eines Motors und das andere Antriebsgebilde vom gleichen Motor über Kegelgetriebe angetrieben wird. Der gleiche Vorteil wird auch erreicht, jedoch mit weniger Materialaufwand, wenn die beiden Antriebsgebilde von zwei zueinander synchron laufenden Motoren angetrieben werden (Anspruch 16).

Ist das Antriebsgebilde eine Kette (Anspruch 17) und/oder das Antriebsrad ein Zahnrad (Anspruch 18), so werden be währte und zuverlässige Antriebsaggregate eingesetzt.

Eine weitere Stabilisierungseinrichtung ist erreicht, wenn gemäß Anspruch 19 zusätzlich zu Verbindungen, die zwischen jeweils einem Behälter und seinen Antriebsgebilden vorge sehen ist, noch ein mit dem Behälter starr verbundener Bolzen vorgesehen ist, der entlang einer abgeschlossenen Bahn geführt ist. Die Führung an einer zum Beispiel beid seitig abgeschlossenen Bahn bewirkt, daß der Bolzen exakt die Bahn einer vorgegebenen Kurve beschreibt. Durch die starre Verbindung zwischen jeweils einem Behälter und je weils einem Bolzen wird erreicht, daß der mit der Trans porteinrichtung verbundene Behälter stets in einer bestimm ten Positionierung in der Bahn der Transporteinrichtung gehalten wird. Kipp- und Drehmomente, die auf den Behälter wirken, werden durch Druckkräfte des Bolzens gegen die Begrenzungen seiner Bahn kompensiert. Die Reibungskräfte des Bolzens gegen diese Begrenzungen werden verringert, wenn am Bolzen ein Laufrad vorgesehen ist (Anspruch 20), das entlang einer Begrenzung der Bahn des Bolzens abrollen kann. Das Abrollen entlang zweier Begrenzungen auf entge gengesetzten Seiten der Bahn des Bolzens wird dadurch er leichtert, daß analog Anspruch 21 am Bolzen zwei versetzte Laufräder vorgesehen sind, von denen jeweils ein Laufrad Rollkontakt zu lediglich einer der beiden Begrenzungen der Bahn hat.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Befüllvorrichtung für Behältnisse mit einem Produktauslaß einer Teilmen genwaage, einer unterhalb des Produktauslasses an geordneten, vertikal umlaufenden Transporteinrich tung mit oben offenen Behältern, sowie von darunter transportierten Behältnissen, welche durch Produktabgabe aus den mit gleicher Geschwin digkeit transportierten Behältern entlang einer Wegstrecke gefüllt werden;

Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf eine Transportein richtung analog Fig. 1 mit parallel zueinander versetzten Verbindungen zwischen jeweils einem Be hälter und den Antriebsgebilden der Transportein richtung;

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung den Antrieb der Antriebsgebilde einerseits direkt von dem Getriebe eines Motors und andererseits vom gleichen Motor über eine Serie von Kegelgetrieben;

Fig. 4 in einer Seitenansicht einen Behälter mit einer Stabilisierungseinrichtung in Form eines entlang einer abgeschlossenen Bahn geführten, mit einem Laufrad versehenen Bolzens;

Fig. 5 in einer Seitenansicht einen Behälter mit in ver tikaler Richtung versetzten Verbindungen und An triebsgebilden, die mittels vertikal zueinander versetzter Antriebsräder, die auch Umlenkräder sind, angetrieben werden, sowie

Fig. 6 in einer Seitenansicht einen Behälter mit einer Stabilisierungseinrichtung analog Fig. 4, jedoch mit einem vertikal zu den Verbindungen versetztem, mit einem Laufrad versehenem Bolzen.

Die Befüllvorrichtung 1 für die Behältnisse 2 weist eine Produkt portionsweise abgebende Dosiereinrichtung 3 auf (Fig. 1). Die Dosiereinrichtung 3 ist eine Teilmengenwaage 4. Unterhalb des Produktauslasses 5 der Teilmengenwaage 4 ist eine Transporteinrichtung 6 mit hintereinander angeord neten Behältern 7 vorgesehen. Die Transporteinrichtung 6 läuft innerhalb einer Vertikalebene um. Die Behälter 7 sind in die mit der Transporteinrichtung 6 mitbewegte Behält nisse 2 entleerbar. Die Behälter 7 sind oben offen und trichterförmig ausgebildet. Bodenseitig sind die Behälter 7 mit Bodenklappen 8 ausgestattet, die geöffnet (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) und wieder dicht verschlossen (durchgezogene Linie) werden können. Sowohl die Transport einrichtung 6 als auch ein die Behältnisse 2 aufnehmendes Transportband 8a sind kontinuierlich und mit gleicher Ge schwindigkeit in gleicher Richtung angetrieben.

Eine Produktportion von der Teilmengenwaage 4 wird durch die sich öffnenden Bodenklappen 8 in einen darunter befind lichen, am Produktauslaß 5 vorbeibewegten Behälter abge geben. Der Behälter wird sodann während einer gemeinsamen Wegstrecke in ein mitbewegtes Behältnis 2 entleert. Dazu wird eine bodenseitige Verschließeinrichtung 9 des Behäl ters 7 geöffnet. Nach erfolgter Entleerung eines Behälters 7 wird die Verschließeinrichtung 9 wieder verschlossen, um erneut Produkt aus der Teilmengenwaage 4 in den Behälter 7 füllen zu können.

An der Transporteinrichtung 6 ist eine Stabilisierungsein richtung 10 zur Verhinderung von Schwenk-, Dreh- und Kipp bewegungen der Behälter 7 vorgesehen (Fig. 1, Fig. 2).

Die Stabilisierungseinrichtung 10 besteht aus zwei in parallelen Raumebenen umlaufenden Antriebsgebilden 11 (Fig. 2), mit denen die Behälter 7 derart verbunden sind, daß eine Verbindung 12 zwischen jeweils einem Behälter 7 und einem Antriebsgebilde 11 versetzt zu der senkrechten Projektion 13 der durch den Schwerpunkt des Behälters 7 gedachten direkten Verbindungsgeraden erfolgt, und die Verbindungen 12 zwischen dem Behälter 7 und den Antriebsge bilden 11 parallel zueinander versetzt sind.

Jedes Antriebsgebilde 11 wird von einem Antriebsrad 14 angetrieben. Die Antriebsräder 14 der unterschiedlichen Antriebsgebilde 11 sind Umlenkräder 15. Die Umlenkräder 15 verlaufen parallel zueinander und sind parallel zu ihren Mittelachsen 16 zueinander versetzt. Sowohl die Verbin dungen 12 zueinander, als auch die Mittelachsen 16 zueinan der sind in horizontaler Richtung versetzt. Die beiden Antriebsgebilde 11, die Ketten 17 sind, werden jeweils von einem Motor 18, 19 angetrieben.

In einer anderen Ausführungsform (Fig. 3) wird ein An triebsgebilde 11 direkt von dem Getriebe 20 eines Motors 21 angetrieben. Das andere Antriebsgebilde 11 wird über eine Serie von Kegelgetrieben 22, 23, 24 angetrieben. Das An triebsrad 14 ist ein Zahnrad 25.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist als Stabilisierungseinrichtung 10 ein entlang einer abge schlossenen Bahn 26 geführter, mit dem Behälter 7 starr verbundener Bolzen 27 zusätzlich zu den Verbindungen 12 zwischen jeweils einem Behälter 7 und den Antriebsgebilden 11 für den Behälter 7 vorgesehen. Am Bolzen 27 ist ein Laufrad 28 drehbar befestigt. Das Laufrad 28 läuft inner halb der abgeschlossenen Bahn 26. Dadurch wird erreicht, daß ein Behälter 7 stets seine vorgegebene räumliche Orientierung behält, auch wenn er ein Umlenkrad 15 passiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zwei deckungsgleich positionierte Umlenkräder 15 eingesetzt.

Der Bolzen 27 mit dem Laufrad 28 kann auch direkt unterhalb einer Verbindung 12 liegen, um als Stabilisierungseinrich tung zu funktionieren (Fig. 6).

Schließlich können die Mittelachsen 16 der Umlenkräder 15 auch vertikal versetzt sein, ebenso wie die Verbindungen 12 zwischen einem Behälter 7 und den Antriebsgebilden 11.

Bezugszeichenliste

1 Befüllvorrichtung
2 Behältnis
3 Dosiereinrichtung
4 Teilmengenwaage
5 Produktauslaß
6 Transporteinrichtung
7 Behälter
8 Bodenklappe
8a Transportband
9 Verschließeinrichtung
10 Stabilisierungseinrichtung
11 Antriebsgebilde
12 Verbindung
13 senkrechte Projektion
14 Antriebsrad
15 Umlenkrad
16 Mittelachse
17 Kette
18, 19 Motor
20 Getriebe
21 Motor
22, 23, 24 Kegelgetriebe
25 Zahnrad
26 abgeschlossene Bahn
27 Bolzen
28 Laufrad

Claims

1. Befüllvorrichtung für Behältnisse mit mindestens einer Produkt portionsweise abgebenden Dosiereinrichtung, da durch gekennzeichnet, daß unterhalb des Produktaus lasses der Dosiereinrichtung (3) eine Transporteinrich tung (6) mit hintereinander angeordneten Behältern (7) vorgesehen ist, daß die Transporteinrichtung (6) umlau fend ist, und daß die Behälter (7) in mit der Trans porteinrichtung (6) mitbewegte Behältnisse (2) entleer bar sind.

2. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß sowohl die Transporteinrichtung (6) als auch ein die Behältnisse (2) aufnehmendes Transportband (8a) kontinuierlich und mit gleicher Geschwindigkeit ange trieben sind.

3. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Behälter (7) oben offen und bodenseitig mittels einer Verschließeinrichtung (9) dicht ver schließbar sind.

4. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (7) oben trichterförmig ausgebildet sind.

5. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Transporteinrichtung (6) innerhalb einer Vertikalebene umläuft.

6. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Transporteinrichtung innerhalb einer Hori zontalebene umläuft.

7. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dosiereinrichtung (3) eine Waage (4) ist z. B. eine Teilmengenwaage oder eine andere Volumen dosierung.

8. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dosiereinrichtung eine Dosierpumpe ist.

9. Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß an der Transporteinrichtung (6) eine Stabili sierungseinrichtung (10) zur Verhinderung von Schwenk-, Dreh- und Kippbewegungen der Behälter (7) vorgesehen ist.

10. Befüllvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Stabilisierungseinrichtung (10) aus zwei in parallelen Raumebenen umlaufenden Antriebsgebilden (11) besteht, mit denen die Behälter (7) derart verbun den sind, daß eine Verbindung (12) zwischen jeweils einem Behälter (7) und einem Antriebsgebilde (11) versetzt zu der senkrechten Projektion (13) der durch den Schwerpunkt des Behälters (7) gedachten direkten Verbindungsgeraden erfolgt, und die Verbindungen (12) zwischen dem Behälter (7) und den Antriebsgebilden (11) parallel zueinander versetzt sind.

11. Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß jeweils ein Antriebsgebilde (11) von einem Antriebsrad (14) angetrieben wird, daß die An triebsräder (14) der unterschiedlichen Antriebsgebilde (11) Umlenkräder (15) sind, welche parallel zueinander verlaufen und parallel zu den Mittelachsen (16) der An triebsräder (14) versetzt sind.

12. Befüllvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Antriebsräder für die Antriebsgebilde keine Umlenkräder sind und die Mittelachsen der Umlenk räder parallel zueinander versetzt sind.

13. Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, sowie einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (12) zueinander und die Mittelachsen (16) zueinander in horizontaler Richtung versetzt sind.

14. Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, sowie einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zueinander und die Mittelachsen zueinander in vertikaler Richtung versetzt sind.

15. Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Antriebsgebilde (11) direkt von dem Getriebe (20) eines Motors (21) und das andere An triebsgebilde (11) vom gleichen Motor (21) über Kegel getriebe (22, 23, 24) angetrieben wird.

16. Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Antriebsgebilde (11) von zwei zueinander synchron laufenden Motoren (18, 19) ange trieben werden.

17. Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß das Antriebsgebilde (11) eine Kette (17) oder Zahnriemen ist.

18. Befüllvorrichtung nach Anspruch 11, Anspruch 12 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebs rad (14) ein Ketten- oder Zahnriemenrad (25) ist.

19. Befüllvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß als Stabilisierungseinrichtung (10) ein ent lang einer abgeschlossenen Bahn (26) geführter, mit dem Behälter (7) starr verbundener, Bolzen (27) zusätzlich zu Verbindungen (12) zwischen einem Behälter (7) und den Antriebsgebilden (11) für den Behälter (7) vorge sehen ist.

20. Befüllvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß am Bolzen (27) ein Laufrad (28) vorge sehen ist.

21. Befüllvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß am Bolzen zwei versetzte Laufräder vorge sehen sind, von denen jeweils ein Laufrad Rollkontakt zu lediglich einer von zwei Begrenzungen der Bahn des Bolzens hat.