DE69319881T2 - Vorrichtung zum Versiegeln von Säcken - Google Patents

Vorrichtung zum Versiegeln von Säcken

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Versiegeln von Säcken, die auf einem Förderer transportiert werden und eine Füllöffnung haben, auf deren Innenfläche Klebstoff aufgebracht ist, der bei Raumtemperatur fest ist und durch Erhitzen flüssig wird, wobei die Vorrichtung eine erhitzte Druckeinrichtung aufweist, die nach dem Füllvorgang gegen die einander gegenüberliegenden Wände der Füllöffnung wirkt.
  • Gegenwärtig sind verschiedene Arten von Säcken zum Verpacken von Schüttgütern wie beispielsweise Mehl, Getreide, Düngemittel, Schädlingsbekämpfungsmittel, chemische Mischungen und andere körnige oder pulverförmige Stoffe, die auch schädlich sein können, bekannt.
  • Derartige Säcke bestehen aus einer oder mehreren Papierbahnen oder Folien aus anderem Material, die zusammengelegt, aufeinandergefaltet und an den Rändern zusammengeklebt werden, um auf diese Weise die Form eines geschlossenen Sackes zu erhalten. Beim Zusammenkleben wird ein Streifen eines zu einem Ring gefalteten Papiers auf eine der Kanten gelegt. Dieser Papierring, der im allgemeinen als Füllventil bezeichnet wird, hat aufeinandergelegte Ränder, so daß er flach ist, und zwar sowohl bei leerem als auch bei vollständig gefülltem Sack; während des Füllvorganges wird er allerdings in seine Ringform gebracht, um eine Tülle zum Einführen des abzufüllenden Materials einschieben zu können. Derartige Säcke werden sehr häufig verwendet, da sie mit automatischen Systemen gefüllt werden können; allerdings haben sie den erheblichen Nachteil, daß das Füllventil nicht versiegelt werden kann.
  • Die sich daraus ergebenden Probleme sind zahlreich: Beim Transport der Säcke kann ein Teil des eingefüllten Materials austreten; es besteht die Möglichkeit, daß Verschmutzungen wie beispielsweise Insekten, Pulver etc. in den Sack gelangen; es besteht die Möglichkeit, das Material herauszunehmen oder durch ein anderes zu ersetzen.
  • Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bekannt aus der EP-A 1 015. Bei dieser besteht die bekannte Aufheizvorrichtung aus einer Klemmvorrichtung mit einer feststehenden Backe und einer Druckbacke, die beide elektrische Widerstände als Heizelemente aufweisen. Daraus folgt, daß der Versiegelungsvorgang verhältnismäßig empfindlich ist, weil die Aushärtung der Versiegelung bei Raumtemperatur erfolgt, die während der Betriebszeit der Vorrichtung ansteigt. Nach einigen Betriebsstunden ist daher die Raumtemperatur so hoch, daß die Qualität der Versiegelung reduziert wird.
  • Die DE-A 12 56 577 beschreibt eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Säcken. Diese Vorrichtung hat zwei bewegliche Schließbacken, die mit einem aufgeheizten Druckelement versehen sind, welches zwischen oberen und unteren Ansaugöffnungen liegt, die während der Füllphase betätigt werden. In der Schließphase wird durch diese Öffnungen Kühlluft gegen das Füllventil gerichtet.
  • In der US-A 4 109 792 ist ein Packverfahren erläutert, bei welchem ein Siegelkopf eingesetzt wird, der sowohl ein Einlaßventil für heißes Gas als auch ein Einlaßventil für kaltes Gas zum Versiegeln und Kühlen enthält.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Versiegelungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die über die gesamte Betriebszeit der Vorrichtung und unabhängig von der Umgebungstemperatur eine gleichbleibende Versiegelungsqualität gewährleistet. Diese Aufgabe soll durch sehr einfache Mittel gelöst werden, ohne den Aufbau der Vorrichtung kompliziert zu gestalten.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der Sack hat eine besondere Füllöffnung, die einen definierten Verschluß des Sackes gewährleistet und ein gewaltsames Öffnen verhindert. Das Füllventil wird durch einen Papierstreifen gebildet, der durch doppeltes Falten einen geschlossenen Ring bildet. Auf die Innenfläche des Füllventils wird ein besonderer Klebstoff aufgebracht, der eine Heißschmelzmasse ist, die beim Aufheizen schmilzt.
  • Nach dem üblichen Befüllen des Sackes durch eine Tülle wird die Füllöffnung auf eine geeignete Temperatur aufgeheizt, was durch eine Heizvorrichtung oder in anderer Weise erfolgen kann. Der "hot melt"-Klebstoff, der während der Füllphase im allgemeinen fest ist, wird durch das Aufheizen dann geschmolzen und breitet sich dadurch über die gesamte Oberfläche aus, so daß die beiden Seiten der Füllöffnung miteinander verklebt werden können.
  • Damit ist es nicht mehr möglich, daß das in den Sack eingefüllte Material austritt. Das im Sack enthaltene Material kann durch Insekten, Pulver oder dergleichen nicht verunreinigt werden. Außerdem ist es unmöglich, das Material in dem Sack auszutauschen oder zu stehlen, ohne daß dabei der Sack oder die Füllöffnung sichtbar und irreparabel beschädigt wird.
  • Es besteht die Möglichkeit, einen derartigen Sack auch auf automatisierten oder nicht automatisierten Füllstraßen zu verwenden, auf denen die Säcke auf einem Bandförderer liegen. Hierbei besteht das Problem der Versiegelung des Sackes, nachdem dieser gefüllt worden ist, und der wirkungsvollsten Anbringung der Vorrichtung auf dem Bandförderer für den Transport des Sackes.
  • Es sind keine Vorrichtungen auf diesem Gebiet bekannt, die eine automatische Versiegelung eines Sackes besorgen, der eine mit Klebstoff versiegelbare Füllöffnung hat. Aus diesem Grunde wurde eine automatische Vorrichtung zum Versiegeln der Säcke entwickelt, die eine versiegelungsfähige Füllöffnung haben. Diese Vorrichtung hat eine beheizte, bewegliche Platte, die auf einem Schlitten gelagert ist, welcher seitlich vom Bandförderer verschoben wird. Die Platte ist dabei auf einem Schlitten gelagert, wo sie in einer rechtwinklig zur Bewegungsbahn des Bandförderers liegenden Ebene angehoben und abgesenkt werden kann. Wenn ein voller Sack in die Nähe des Ausgangspunktes des Schlittens gelangt, startet ein automatischer Mechanismus die Vorrichtung: Die aufgeheizte Platte wird abgesenkt, und der Schlitten folgt der Bewegung des Sackes auf dem Bandförderer, wobei die Platte ständig gegen den Teil des Sackes gepreßt gehalten wird, an dem sich die versiegelbare Füllöffnung befindet.
  • Die genannte Platte wird zunächst bis auf eine solche Temperatur aufgeheizt, bei der der Klebstoff der Füllöffnung ausreichend schmilzt, worauf die Wand des Sackes gekühlt wird, um die Aushärtung des Klebstoffs des Füllventils zu beschleunigen, wobei eine ähnliche Vorrichtung, jedoch ohne Wärmeabgabe verwendet wird.
  • Nach einer ausreichenden Wegstrecke, auf welcher der Schlitten dem Sack gefolgt ist und dabei die Platten nacheinander gegen denselben Sack gedrückt gehalten hat, d. h. nach einer entsprechenden Aufheizzeit und einer entsprechenden Abkühlzeit für die Füllöffnung, wonach diese versiegelt worden ist, hebt der Schlitten die letzte Platte an und kehrt in seine Ausgangsstellung zurück, um den Versiegelungszyklus an einem anderen Sack zu wiederholen.
  • Um die Möglichkeit zu gestatten, Säcke zu behandeln, welche eng hintereinander auf dem Transportband liegen, kann auf jeder der beiden Seiten des Förderers ein Schlitten angebracht sein.
  • Der erste Bearbeitungsschritt besteht in der Reinigung der Füllöffnung, wozu Luft eingeblasen wird, um mögliche Restpartikel des eingefüllten Produktes zu entfernen. Anschließend wird die Kontaktplatte aufgeheizt, wozu jedes geeignete System eingesetzt werden kann, beispielsweise Heißluft, heiße Flüssigkeit oder vorzugsweise elektrische Widerstände; in ähnlicher Weise kann auch zur Kühlung der anderen Platte jedes geeignete System verwendet werden, beispielsweise ein Kühlmedium, Raumluft oder der Zwangsumlauf von Kaltluft.
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel mit einem Bandförderer mit horizontal darauf liegenden Säcken. Alternativ ist es auch möglich, auf dem Bandförderer vertikal stehende Säcke zu bearbeiten. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Schnitt durch den oberen Teil eines Sackes,
  • Fig. 2 einen Schnitt durch die Einfüllöffnung des Sackes während des Einfüllvorganges,
  • Fig. 3 den Sack beim Verschließen der Füllöffnung,
  • Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Bandförderer und
  • Fig. 5 eine Teilansicht der Versiegelungsvorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil eines Sackes S. Die Füllöffnung V, die mit den Rändern des Sackes S verklebt ist, trägt eine kleine Menge von Klebstoff C, der auf die Innenfläche I aufgetragen ist und durch Erhitzen geschmolzen werden kann.
  • Um den Sack S zu befüllen (Fig. 2), genügt es, die Füllöffnung V zu öffnen und eine Tülle T einzuführen. Wenn der Sack S gefüllt ist, wird die Tülle T wieder herausgezogen. Danach genügt es, die Füllöffnung V zu erwärmen, um den Klebstoff C zu schmelzen, worauf die Außenseite des Sackes S angedrückt wird, damit die Innenflächen der Füllöffnung V, auf welche der Klebstoff C aufgetragen ist, miteinander verklebt werden; der Klebstoff C wird anschließend kalt und fest.
  • Die Säcke 2 liegen auf einem Förderer 1 und haben heißversiegelbare Füllöffnungen, die entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Förderers 1 ausgerichtet sind. Der Förderer 1 hat Führungen 3, auf denen Schlitten 4 mit den Platten 5a, 5b verschiebbar gelagert sind. Jedes Paar von Platten 5a, 5b ist mit dem entsprechenden Schlitten 4 so verbunden, daß es in einer rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Förderers 1 verlaufenden Ebene angehoben und abgesenkt werden kann.
  • Die aufheizbare Platte 5a hat eine flache Kontaktfläche 6, die thermoelektrisch beheizt wird. Die zweite Platte 5a hat die allgemeine Form eines hohlen Rohrabschnittes. Auf dem Schlitten 4 ist eine Einrichtung für den Zwangsumlauf von Luft vorgesehen, die gegen die Ränder der zuversiegelnden Füllöffnung geblasen und/oder durch die zweite Platte 5b gedrückt wird.
  • Wenn ein bereits gefüllter Sack 2 den Schlitten 4 mit den Platten 5 erreicht, sorgt ein automatischer Mechanismus zur Betätigung der Versiegelungsvorrichtung. Dabei wird die Heizplatte 5a abgesenkt, wobei der Schlitten 4 dem zuversiegelnden Sack 2 folgt. Die Geschwindigkeit des Schlittens 4 ist gleich oder geringfügig größer als diejenige des Förderers 1, so daß jede Platte 5 fest gegen die Seite des Sackes 2 gedrückt wird, an der sich die heißversiegelbare Füllöffnung befindet.
  • Die Platte 5a wird über eine bestimmte Zeit von den elektrischen Widerständen 7 aufgeheizt, so daß sie eine solche Temperatur erreicht, daß der Klebstoff innerhalb der Füllöffnung geschmolzen wird. Nachdem der Klebstoff geschmolzen ist, wird die Heizplatte 5a angehoben, damit die zweite Platte 5b, die durchlöchert ist, eingreifen und den auf die Füllöffnung wirkenden Druck wie bei dem zuvor erfolgten Schritt ausüben kann. Dadurch wird die Füllöffnung rasch abgekühlt, so daß die Versiegelung begünstigt wird.
  • Wenn die Versiegelung abgeschlossen ist, wird die Platte 5b wieder angehoben, worauf der Schlitten 4 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, um einen weiteren Sack 2 zu versiegeln.
  • Um die Abkühlung der Platte 5b und damit auch des Klebstoffs in der Füllöffnung zu verbessern, kann die ebene Fläche 6 dieser Platte 5b eine Reihe von Löchern haben, damit die Wärmeaufnahme auf ein Minimum reduziert wird und die Abkühlung in der kürzest möglichen Zeit erfolgt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum automatischen Versiegeln von Säcken (2), die auf einem Förderer (1) transportiert werden und eine Füllöffnung (V) haben, auf deren Innenfläche (I) Klebstoff (C) aufgebracht ist, der bei Raumtemperatur fest ist und durch Erhitzen flüssig wird, wobei die Vorrichtung eine erhitzte Druckeinrichtung aufweist, die nach dem Füllvorgang gegen die einander gegenüberliegenden Wände der Füllöffnung (V) wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Druckeinrichtung zur Beschleunigung der Versiegelungsphase mit einer Druckkühleinrichtung kombiniert ist, welche sich gemeinsam mit dem zu verschließenden Sack (2) und mit der erhitzten Druckeinrichtung vorwärts bewegt und zusammen mit dieser aus zwei Platten besteht, von denen die Platte (5a) der Druckeinrichtung aufgeheizt ist und die Platte (5b) der Kühleinrichtung ein Kaltluftströmungssystem aufweist, wobei beide Platten (5a, 5b) unabhängig voneinander arbeiten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Platten (5a, 5b) auf einem Schlitten (4) gelagert sind, der sich an einer Seite des Förderers (1) zusammen mit diesem vorwärts bewegt und dem zu verschließenden Sack (2) folgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Platten (5a, 5b) auf dem Schlitten (4) auf einer Achse schwenkbar gelagert sind, die sich in Längsrichtung des Förderers (1) erstreckt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Förderers (1) eine Führung (3) angebracht ist, von denen jede einen Schlitten (4) trägt.
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