DE4431458A1

DE4431458A1 - Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln

Info

Publication number: DE4431458A1
Application number: DE4431458A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Komp; Eberhard Dipl Ing Ruland; Willi Dipl Ing Krieger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-09-03
Filing date: 1994-09-03
Publication date: 1996-03-07
Also published as: IT1277527B1; ITMI951845A0; ES2124145B1; CH689919A5; ITMI951845A1; ES2124145A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer in der Praxis verwendeten Vorrichtung dieser Art werden Beutel zwischen Mitnehmerwänden einer taktweise arbeitenden Fördereinrichtung gefördert. Am Förderweg der Fördereinrichtung sind Einrichtungen zum Füllen, Verdichten, Wiegen und Verschließen der Beutel angeordnet. Zwischen der Wiege- und der Verschließeinrichtung ist ein kontinuierlich angetriebenes Evakuierrad angeordnet. Das Evakuierrad hat eine große Anzahl von Evakuierkammern mit integrierten Kopfnahtsiegeleinrichtungen. Dabei werden die Beutel von einer Einschleuseinrichtung der Fördereinrichtung entnommen, und deren Füllgut, wie beispielsweise Milchpulver oder Kaffee, während einer kreisförmigen Umlaufbewegung des Evakuierrades in der zugeordneten Evakuierkammer evakuiert und deren Kopfverschlüsse verschweißt. Anschließend werden die Beutel mittels einer Ausschleuseinrichtung der Fördereinrichtung wieder zugeführt.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß diese einen relativ hohen Saugleistungsbedarf hat, da die kompletten Evakuierkammern evakuiert werden müssen. Dadurch ergibt sich auch eine hohe Evakuierzeit, die durch eine große Anzahl von Evakuierkammern kompensiert werden muß, damit die gleiche Leistung wie bei den anderen Einrichtungen der Vorrichtung erzielt wird. Dies wiederum hat einen relativ großen Raumbedarf des Evakuierrades zur Folge. Weiterhin sind aufwendige Ein- und Ausschleuseinrichtungen notwendig.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie besonders platzsparend baut, dadurch übersichtlich und relativ kostengünstig ist.

Durch die Anordnung der Evakuiereinrichtungen wird eine hohe Leistung auch bei geringen Restsauerstoffgehalten in den Beuteln erzielt, und der Saugleistungsbedarf der Evakuiereinrichtungen ist relativ gering. Weiterhin sind keine aufwendig bauenden Übergabe- und Entnahmeeinrichtungen für das Förderrad notwendig.

Weitere Vorteile und vorteilhatte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln vereinfacht in Draufsicht, Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt in der Ebene II-II und Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene III-III nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln 1 hat eine geradlinig ausgebildete, taktweise arbeitende Fördereinrichtung 10. Die Fördereinrichtung 10 hat eine endlose, in vertikaler Ebene umlaufende Förderkette 12 mit einer oberen horizontalen Geradstrecke. An der Förderkette 12 sind nach außen abstehende Mitnehmer 13, 14 in gleichen Abständen betestigt, die paarweise jeweils einen Beutel 1 umfassen. Beim schrittweisen Verrücken der Mitnehmer 13, 14 führen diese jeweils einen Beutel 1 zu hintereinander an der Fördereinrichtung 10 angeordneten Stationen A bis U, wobei die Beutel 1 seitlich von ortsfesten Führungswänden 16, 17 geführt werden.

Den Stationen A bis U sind Einrichtungen zum Bearbeiten der Beutel 1 zugeordnet. An der Station A befindet sich eine Einschleuseinrichtung 18 für die leeren Beutel 1. Daran schließen sich an den Stationen C, E und G Fülleinrichtungen 19, 20, 21 an. Es folgt eine Rütteleinrichtung 22 zum Verdichten des Füllguts, wie beispielsweise Kaffee oder Milchpulver. Der Rütteleinrichtung 22 sind an den Stationen 1 und J eine Kontrollwaage 23 und eine Nachgabeeinrichtung 24 nachgeordnet. Mit 25 ist an der Station K eine Falteinrichtung zum V-förmigen Einziehen der Seitenfalten an den Kopfbereichen der Beutel 1 bezeichnet.

Zum Evakuieren und Verschließen der Beutel 1 ist oberhalb der sechs Stationen L bis Q ein in waagerechter Ebene schrittweise drehendes Förderrad 26 mit nach unten paarweise abstehenden Mitnehmerwänden 27, 28 angeordnet. Der Teilungsdurchmesser des Förderrades 26 beträgt ein ungeradzahliges Vielfaches der Teilung der Fördereinrichtung 10. Die Mitnehmerwände 27, 28 eines Paares haben voneinander einen Abstand, der dem der Dicke eines Beutels 1 entspricht.

Das Förderrad 26 hat zwei halbkreisförmige Umlaufstrecken 30, 31, die von Führungswänden 33, 34 und 35, 36 begrenzt sind. Unterhalb der Mitnehmerwände 27, 28 sind zwischen den jeweiligen Führungswänden 33 bis 36 entsprechend gekrümmte Führungsschienen 38, 39 angeordnet.

Mit dem Förderrad 26 ist im Bereich jedes Paares von Mitnehmerwänden 27, 28 je eine Evakuier- und Verschließ- bzw. Siegeleinrichtung 40 verbunden. Die Evakuier- und Verschließeinrichtung 40 hat zwei mittels einer nicht dargestellten Einrichtung bewegbare, halbschalenförmige Evakuierhälften 41, 42. Die Hälften 41, 42 sind mit einem Scharnier 43 so miteinander verbunden, daß diese den jeweiligen, zuvor an der Falteinrichtung 25 gefalteten Kopfbereich eines Beutels 1 umschließen können, wobei zwischen den Hälften 41, 42 im Kopfbereich des Beutels 1 ein geringer Spalt 44 verbleibt. Im Bereich des Spaltes 44 sind die gegenüber angeordneten Stirnflächen der Hälften 41, 42 mittels einer Saugleitung 45 mit einer Evakuierpumpe 46 verbunden. In der Saugleitung 45 sind ein erstes elektromagnetisch betätigtes Ventil 47 und ein Filter 48 zwischengeschaltet. Zwischen dem Ventil 47 und dem Filter 48 ist ein Abzweig 49 angeordnet. Der Abzweig 49 ist mit einer Evakuierleitung 50 und einem zweiten Ventil 51 verbunden. Die Evakuierleitung 50 mündet auf der dem Kopfbereich des Beutels 1 gegenüberliegenden Seite in der Evakuierhälfte 41. In der anderen Evakuierhälfte 42 mündet eine Belüftungsleitung 53, die mit einem dritten Ventil 54 gekoppelt ist.

Fluchtend mit dem Spalt 44 ist im Kopfbereich des Beutels 1 in jeder der Hälften 41, 42 jeweils eine Siegelbacke 55, 56 einer Siegeleinrichtung 57 angeordnet.

An das Förderrad 26 schließt sich im Bereich der Station S eine zweite Falteinrichtung 59 für verschlossene Beutel 1, und an der Station U eine Ausschleuseinrichtung 60 an.

Die oben beschriebene Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln 1 funktioniert wie folgt:
Die Beutel 1 werden nacheinander während jeweils einer Stillstandsphase der Fördereinrichtung 10 in der Station A zwischen ein Mitnehmerpaar 13, 14 eingesetzt. Auf den Stationen C, E, G füllen die Fülleinrichtungen 19, 20, 21 Teilmengen der angestrebten Sollmenge des Füllguts nacheinander in einen Beutel 1. Anschließend wird das Füllgut auf der Station H von der Rütteleinrichtung 22 verdichtet. Danach wird von der Kontrollwaage 23 auf Station I das Gewicht ermittelt und die Nachgabeeinrichtung 24 so angesteuert, daß, wenn der kontrollierte Beutel 1 beim nächsten Förderschritt in die Station J gelangt, die zum Sollgewicht fehlende Menge in den Beutel 1 zugegeben wird.

Die Kontrollwaage 23 und die Nachgabeeinrichtung 24 können entfallen, wenn die Fülleinrichtungen 19 bis 21 bereits Füllgutmengen mit richtigem Sollgewicht abfüllen.

Anschließend gelangen die gefüllten Beutel 1 in die Falteinrichtung 25 an der Station K, wo die Seitenfalten, wie an sich bekannt, oberhalb des Füllguts im Kopfbereich der Beutel 1 V-förmig eingezogen werden, so daß der Kopfbereich flossenartig flachgefaltet absteht.

Zum Evakuieren und Verschließen der Beutel 1 werden diese im Bereich des Förderrads 26 aus der Fördereinrichtung 10 herausgenommen und danach wieder in diese zurückverbracht. Dazu werden die in den Stationen L und Q einlaufenden Beutel 1 zwischen je ein Paar Mitnehmerwände 27, 28 des während der Förderphase der Fördereinrichtung 10 stillstehenden Förderrads 26 gefördert. Bei der darauffolgenden Förderphase des Förderrads 26, während der die Fördereinrichtung 10 stillsteht, fördern die Mitnehmerwände 27, 28 des Förderrads 25 je einen Beutel 1 aus den Stationen L und Q taktweise auf die halbkreisförmigen Umlaufstrecken 30, 31 auf der einen bzw. der anderen Seite der Fördereinrichtung 10. Nach Durchlaufen einer halbkreisförmigen Umlaufstrecke 30, 31 gelangen die Beutel 1 wieder zurück in die Fördereinrichtung 10. Dabei werden die auf der Station L entnommenen Beutel 1 auf Station Q und die auf Station Q entnommenen Beutel 1 auf Station L in die Fördereinrichtung 10 zurückgebracht, wobei diese Stationen Q bzw. L beim nächsten Förderschritt des Förderrades 26 geleert werden. Damit jede der beiden Umlaufstrecken 30, 31 des Förderrades 26 auf beiden Seiten der Fördereinrichtung 10 mit Beuteln 1 beschickt wird, wird das Förderrad 26 jeweils nach zwei Förderschritten der Fördereinrichtung 10 um eine Teilung weitergedreht. Diese Anordnung bewirkt zusammen mit der beschriebenen Teilung des Förderrades 26 und der Fördereinrichtung 10, daß auf der Station L nur jeder zweite der einlaufenden Beutel 1 entnommen und der jeweils nachfolgende Beutel 1 durch die Stationen L bis Q weiterläuft, von wo aus dieser ebenfalls vom Förderrad 26 übernommen wird.

Beim Durchlaufen der Umlaufstrecken 30, 31 des Förderrades 26 werden die Beutel 1 bei entsprechenden Winkelstellungen des Förderrads 26 zur Fördereinrichtung 10 evakuiert und verschlossen. Dazu werden die dem jeweiligen Beutel 1 zugeordneten Evakuierhälften 41, 42 der Evakuier- und Verschließeinrichtung 40, die beim Eintritt der Beutel 1 in die Station L bzw. Q im Kopfbereich der Beutel 1 geöffnet sind, bis auf den Spalt 44 geschlossen. Dann werden durch eine entsprechende Ansteuerung des Ventils 47 bei eingeschalteter Evakuierpumpe 46 die entsprechenden Außenseiten des Kopfbereichs der Beutel 1 in haftendem Kontakt mit den Stirnflächen der Evakuierhälften 41, 42 gebracht. Wird nun das Ventil 51 ebenfalls entsprechend aufgesteuert, wird der im Beutel 1 befindliche Sauerstoff durch die Evakuierleitung 50 abgesaugt. Durch den haftenden Kontakt der Außenseiten des Beutels 1 mit den Evakuierhälften 41, 42 wird während des Evakuiervorgangs der Spalt 44 aufrechterhalten.

Dadurch, daß für das Evakuieren fast eine gesamte halbkreisförmige Umlaufstrecke 30, 31 zur Verfügung steht und lediglich der Kopfbereich der Beutel 1 evakuiert wird, können besonders niedrige Restsauerstoffwerte, bspw. kleiner 1,5%, bei gleichzeitig relativ geringer Saugleistung erzielt werden. Außerdem steht durch die Ausbildung des Förderrads 26 eine relativ große Zeit zur Evakuierung der Beutel 1 zur Verfügung, so daß nur eine relativ geringe Anzahl an Evakuier- und Verschließeinrichtungen 40 notwendig ist. Weiterhin erfolgt die Abgabe und Entnahme der Beutel 1 an das Förderrad 26 durch die Fördereinrichtung 10 selbst, so daß keine zusätzlichen Übergabeeinrichtungen notwendig sind.

Ist der Evakuiervorgang abgeschlossen, werden die Beutel 1 luftdicht verschlossen. Dazu werden die Evakuierhälften 41, 42 vollständig zusammengebracht, so daß der Spalt 44 geschlossen ist. Dann wird durch eine entsprechende Beheizung der Siegelbacken 55, 56 der Siegeleinrichtung 57 eine Kopfquernaht am Beutel 1 gebildet. Ist die Quernahtbildung abgeschlossen, werden die Ventile 47, 51 zugeregelt, und das zuvor stets geschlossene Ventil 54 aufgeregelt, so daß die Evakuier- und Verschließkammer 40 durch die Belüftungsleitung 53 belüftet wird. Nachdem die Evakuierhälften 41, 42 geöffnet worden sind, werden die nun verdichteten, evakuierten und luftdicht verschlossenen Beutel 1 an der jeweiligen Station L bzw. Q wieder in die Fördereinrichtung 10 zurückgefördert.

Anschließend gelangen die so behandelten Beutel 1 nacheinander in die Falteinrichtung 59 an der Station S, wo die flossenartig abstehenden Kopfverschlüsse der Beutel 1 gegen die Oberseite der Beutel 1 umgefaltet und mit dieser verklebt wird, so daß quaderförmige Beutel 1 gebildet werden. Danach werden die Beutel 1 an der Ausschleusstation 60 ausgeschleust und bspw. einer nicht dargestellten Sammelpaketiervorrichtung zugeführt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind einige der Stationen A bis U unbesetzt dargestellt. In an sich bekannter Weise können an diesen Stationen zusätzliche Einrichtungen zum Bearbeiten der Beutel 1, wie Anbringen von Aufdrucken, Etiketten und dergleichen Operationen durchgeführt werden.

Weiterhin ist auch eine andere Konstruktion der Evakuier- und Verschließeinrichtung 40 denkbar, bei der die Evakuierkammern 41, 42 bspw. parallel zueinander verfahrbar angeordnet sind. Auch ist es denkbar, die Siegelbacken 55, 56 der Siegeleinrichtung 57 von den Kammern 41, 42 unabhängig bewegbar auszuführen.

Claims

1. Vorrichtung zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und Verschließen von Beuteln (1), mit einer die Beutel (1) zwischen Mitnehmerpaaren (13, 14) auf einer geradlinigen Förderstrecke taktweise transportierenden Fördereinrichtung (10) und mit den Stationen (A bis U) der Fördereinrichtung (10) zugeordneten Einrichtungen (19 bis 25, 59) zum Bearbeiten der Beutel (1), wobei zwischen zwei Stationen (K, R) ein mehrere Stationen (L bis Q) der Fördereinrichtung (10) überdeckendes, in waagerechter Ebene schrittweise gedrehtes Förderrad (26) mit nach unten abstehenden Mitnehmerwänden (27, 28) angeordnet ist, welche beim Umlaufen die Förderstrecke der Mitnehmer (13, 14) der Fördereinrichtung (10) kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Förderrad (26) Evakuier- und Verschließeinrichtungen (40, 57) angeordnet sind, und daß die Evakuier- und Verschließeinrichtung (40) nur jeweils die Kopfbereiche der Beutel (1) umschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beutel (1) auf jeweils einer halbkreisförmigen Umlaufstrecke (30, 31) evakuiert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsdurchmesser des Förderrades (26) ein ungeradzahliges Vielfaches der Teilung der Fördereinrichtung (10) beträgt, und daß der Antrieb des Förderrades (26) mit dem der Fördereinrichtung (10) so abgestimmt ist, daß das Förderrad (26) einen Förderschritt pro zwei Förderschritten der Fördereinrichtung (10) durchführt.