EP1527000A1 - Vorrichtung zum befüllen von standbodenbeuteln - Google Patents

Vorrichtung zum befüllen von standbodenbeuteln

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EP1527000A1
EP1527000A1 EP03784184A EP03784184A EP1527000A1 EP 1527000 A1 EP1527000 A1 EP 1527000A1 EP 03784184 A EP03784184 A EP 03784184A EP 03784184 A EP03784184 A EP 03784184A EP 1527000 A1 EP1527000 A1 EP 1527000A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
bag
carousel
filling
bags
station
Prior art date
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EP03784184A
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EP1527000B1 (de
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Erich Eder
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • B65B43/26—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
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    • B65B43/46—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using grippers
    • B65B43/465—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using grippers for bags
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    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/59—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation vertically movable
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    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/60—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation rotatable

Definitions

  • the invention relates to a device for filling stand-up pouches of the type explained in the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from EP 576 058 B1.
  • the known device contains a filling carousel which rotates continuously and is fed directly from a bag forming machine.
  • the bag forming machine first processes film material from a roll to a bag strand, cuts this bag strand into individual bags and transfers the individual bags to a synchronization device, which they then transfer to the continuously rotating filling carousel.
  • a synchronization device must remain.
  • the type and construction of the synchronization device is not described; however, it can be seen from the illustration that obviously linearly movable arms are used.
  • the bags are kept on the filling carousel is also not described.
  • Synchronization device that places the bags on the filling carousel.
  • the second weak point is the idler wheel, which transports the open, filled bags, the speed of which transport is limited to ensure that the contents of the bags, especially when they are filled with liquid, do not spill over.
  • US Pat. No. 3,323,280 shows a filling carousel for filling bags with granules.
  • the bags are prefabricated and provided in a bag magazine, from which they are transferred to the filling carousel in a linear movement.
  • the bags are gripped at both opposite side seams by means of a clamping gripper, which can be moved relative to one another in order to open the bag.
  • This movement of the clamp grippers is relatively complicated to carry out.
  • the bags Before the opening is closed, which is done here by sewing, the bags are rotated, which in turn has to be done by a superimposed movement of the clamping grippers.
  • a bag filling device which uses an endless conveyor which conveys the bags, clamped to an endless conveyor belt, through the different stations.
  • the bag is clamped on only one side seam with the aid of a clamping gripper.
  • this clamped side seam is the leading side seam, which on the one hand has the disadvantage has that both side walls of the bag are no longer available for opening, and on the other hand greatly reduce the throughput of the bags, since the bags with their largest dimensions now point in the conveying direction.
  • the invention is therefore based on the object of developing a device of the type mentioned in such a way that its effectiveness is increased.
  • Support surface according to claim 12 its mobility according to claims 13 and 14 and the possibility with the centering according to claim 15 serve to further optimize the mounting on the filling carousel, and in particular to better adapt to subsequent process steps.
  • the object is further, if necessary also alone, solved by the sealing carousel according to claim 16, since it is able to remove the bags directly from the filling carousel, i.e. without an idler gear.
  • the sealing device of the capping carousel can simultaneously take on conveying functions.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device according to the invention in plan view
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in a perspective side view
  • 3 shows a first design principle in a first mode of operation of the bag loading station in a top view
  • FIG. 4 shows the construction principle of the bag loading station according to FIG. 3 in a second mode of operation
  • Fig. 8 is a side view of the holder of the
  • Fig. 9 is a side view of a holder of the
  • FIG. 10 is a perspective view of a section of a filling carousel
  • FIG. 11 is a perspective view of another section of the filling carousel
  • 12 is a perspective view of a section of the closing carousel
  • 13 is a perspective view of the sealing jaws of the closing carousel
  • Fig. 14 is a schematic representation of a modified device according to Fig. 1 in plan view.
  • each stand-up pouch 2 (see also FIGS. 6 to 9) consists of two side walls 3, 4 made of flexible film material, which are connected to one another on their long sides via weld seams 2a, 2b and on one of their short sides by an inserted or folded-in stand-up base 5 are.
  • the side opposite the base 5 has a filling opening 6 which is also closed after filling.
  • the bags 2 are prefabricated, ie provided with side seams 2a, 2b and stand base 5, but with the filling opening 6 still open, kept in a magazine 7 in stock.
  • the bags 2 are removed individually from the magazine 7 at a bag feed station by a feed carousel 8 which is rotatably driven about a vertical axis 8 'and continuously transferred to a filling carousel 9, which is likewise about a vertical axis 9', which is preferred runs parallel to the axis 8 ', is driven synchronously with the feed carousel 8 and rotatably in the direction of arrow I.
  • a plurality of brackets 10 are provided at constant spacing, which are only schematic and here are shown with the first and last holder for each process step.
  • the filling carousel 9 carries the bags 2 held in the holders 10 through an opening station B, in which the filling opening 6 is opened by spreading the walls 3, 4 of the bag 2.
  • the opened bag 2 then arrives in a filling station C, in which it is filled with the product, preferably a drink.
  • a station D in which the bag is rotated 90 ° about its vertical vertical axis in preparation for the removal of the bag from the filling carousel 9 and the sealing of its upper opening 6 in the sealing station E.
  • the sealing station E has a sealing carousel 11 , which in turn is rotatably driven about an axis 11 ′′, which runs parallel to the axes 8 ′ and 9 ′, in the direction of the arrow II and in synchronism with the filling carousel 9 and transfers the filled and sealed bags to a further conveyor 12, only shown schematically ,
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a first embodiment of a feed station A.
  • the feed station A contains the magazine 7, in which the bags are stacked upright and individually one behind the other.
  • the magazine 7 extends essentially tangentially to the filling carousel 9 and is arranged with its discharge opening 7a tangential to the feeding carousel 8.
  • the continuously drivable feed carousel rope 8 is provided on its circumference with a plurality of holding devices which are designed as suction cups 13 in the exemplary embodiment shown.
  • the Suction cups 13 are coupled to the rotation of the feed carousel 8 via a suitable gear 14, gears having planetary gears are shown, so that the bags are transferred radially to the filling carousel 9 without delay, with the arrangement of the magazine 7, the feed carousel 8 and the shown arrangement Filling carousel 9, the orientation of the suction cups 13 remains constant at least during their movement from the discharge opening 7a to the holders 10 of the filling carousel 9.
  • the suction cups 13 are aligned essentially perpendicular to the foremost bag 2 in the delivery opening 7a and maintain this alignment.
  • the feed carousel 8 rotates in the clockwise direction III, while the filling carousel 9 has the direction of rotation I shown in FIG. 1 in the counterclockwise direction.
  • the suction cups 13 are controlled so that when they pass the discharge opening 7a of the magazine 7 they suck the foremost bag 2 in each case, transport it in the same orientation to the area of the holders 10 of the filling carousel 9 and transfer it there to a holder 10 in each case ,
  • the feed carousel 8 of FIG. 3 can also be operated with the reverse direction of rotation purple, ie counterclockwise, if the filling carousel 9 rotates in the opposite direction of rotation Ia, ie clockwise.
  • the mode of operation is identical, only that during operation according to FIG. 4 the bag has to be transported over a smaller angular range of the feed carousel 8.
  • 5 shows a modified exemplary embodiment of a feed carousel 8.
  • the feed carousel 8 has a carousel body 15 on which pivotable arms 16 are arranged, which likewise carry holding devices in the form of suction cups 13.
  • the arms 16 are controlled such that they can be pivoted from an approximately radial position with respect to the axis of rotation 8 ′ into an essentially tangential orientation thereto.
  • the magazine 7 is also arranged tangentially to the filling carousel 9 in this exemplary embodiment, but its delivery opening 7a extends essentially radially to the feed carousel 8.
  • the arms 16 are controlled in such a way that they receive the foremost bag 2 from the delivery opening 7a of the magazine 7 in their radial position are pivoted, this position is maintained during the transport of the received bags 2 in the clockwise direction until the bags 2 are transferred to the holders 10 radially to the counterclockwise I filling carousel and thereby rotate the bag 2 by 180 °.
  • the arms 16 then lie tangentially on the carousel body 15 so that the distance between the magazine 7 and the feed carousel 8 need not be too great.
  • FIGS. 6 to 11 show a top view of the holder 10 at the moment a bag 2 is taken over from the loading carousel 8.
  • the holder 10 contains a clamping gripper 17 which consists of two clamping jaws 17a and 17b, which is shown via a suitable control 18, a knee joint, between an open position in which the bag 2 is released and a clamping position can be moved relative to one another.
  • the clamping jaws 17a, 17b grip the side edge 2b of the bag 2, which is on the left in the figures and radially with respect to the axis of rotation 9 1 of the filling carousel 9, and hold the bag 2 in a substantially radial alignment with the filling carousel 9 and with it pointing upwards Filling opening 6 firmly.
  • the holder 10 also has a support surface 19 which is provided on the top of a stamp 20.
  • the stamp 20 can be moved up and down in the direction of the double arrow IV and also about its vertical center line 20 ! rotatable in the direction of the double arrow V.
  • the center line 20 'extends in its extension through the center of the bag 2.
  • a centering device 21 is provided on the support surface 19, which in the exemplary embodiment shown contains four upstanding holding fingers which are arranged distributed around the circumference of the bag and at a distance from one another have, which corresponds to the circumference of the bag in the area of the base 5 in the filled state, so that the bag 2 is securely held in the centering device 21 in the filled state.
  • the holding fingers 21a extend in height over approximately a third of the bag height.
  • the holder 10 also has an opening device 22 for opening the filling opening 6, which is shown in FIG Embodiment contains two suction cups 27, which are supplied with vacuum and moved via holding arms 28 shown only schematically.
  • the suction cups 27 are arranged on both sides of the bag 2 and pull the two side walls 3, 4 apart in a known manner to open the filling opening 6.
  • the bags 2 are handed over to the clamping grippers 17 at the loading station A while the support surface 19 is still in the lowered state.
  • the support surface 19 then moves upwards and lies against the base 5 of the bag.
  • the opening device 22 is actuated and opens the bag.
  • the bag can then be filled in a known manner via filler neck 29 while the bag 2 moves through the filling station C together with the filler neck 29 assigned to it.
  • the stamps 20 can rotate until the side seams 2a, 2b of the bag 2 are aligned tangentially to the filling carousel 9 and / or tangentially to the sealing carousel 11.
  • the filling opening can be sealed in this position.
  • the sealing of the filling opening 6 is explained in more detail below with reference to FIGS. 12 and 13.
  • the sealing carousel 11 contains a plurality in Sealing grippers 30 lying next to one another in the circumferential direction, which are preferably designed as part of an ultrasound sealing.
  • Each sealing gripper 30 includes a movable jaw 31 with a sealing surface 31a and a fixed jaw 32 with a sealing surface 32a.
  • the sealing surfaces 31a and 32a can be pressed against one another by the pivoting of the pivotable jaw 31 to clamp the upper region of the bag 2 around the filling opening 6 and can be subjected to ultrasound, whereby the two side walls 3, 4 are connected to one another in the region of the opening 6 and the bag is sealed 2 is thus closed.
  • the clamping surfaces 31a, 32a run tangentially to the sealing carousel and / or to the filling carousel 9; ie parallel to the alignment of the bags at the sealing station E, so that the sealing grippers 30 can grip the bag well.
  • the sealing grippers 30 can move over the bags without colliding with the filling nozzles, while the bags are still held by the support surface 19 during sealing, so that an expansion of the heated material of the bag is avoided during the sealing process under the weight of the full bag.
  • the stamp 20 moves further downward, so that the bag, suspended from the sealing gripper 30 with the movement of the sealing carousel 11, is cooled down and transported to the further conveyor 12.
  • the filling carousel can be designed with other, conventional holders for the bags.
  • the welding station does not necessarily have to be designed as a carousel and be arranged separately from the filling carousel, but can also be integrated into the filling carousel, for example.
  • a stationary welding station E can be arranged in the outlet area of the filling carousel 9 such that its sealing tools 40, 41 are oriented tangentially to the partial circle of the filling carousel and to the orbit of the upper area of the bags 2, the edges which are still open at the time Filling opening 6 of a bag traverses the gap pointing tangentially in the circumferential direction between the stationary sealing tools 40, 41 and in the meantime is continuously connected in a liquid-tight manner by the action of ultrasound along the circumferential direction trained counter tool 41, which in combination serve as sealing tools.
  • This arrangement is, on the one hand, inexpensive and, on the other hand, allows very high material conveying speeds, which enable continuous operation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Description

Vorrichtung zum Befüllen von Standbodenbeuteln
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Standbodenbeuteln der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.
Eine derartige Vorrichtung ist aus EP 576 058 Bl bekannt. Die bekannte Vorrichtung enthält ein Füllkarussell, das kontinuierlich umläuft und von einer Beutelformmaschine direkt beschickt wird. Die Beutelformmaschine verarbeitet zunächst Folienmaterial von einer Rolle zu einem Beutelstrang, schneidet diesen Beutelstrang in einzelne Beutel und übergibt die einzelnen Beutel einer Synchronisierungseinrichtung, die sie dann auf das kontinuierlich umlaufende Füllkarussell übergibt. Zwar ist in der Druckschrift erwähnt, dass auch vorgefertigte Beutel aus einem Magazin verwendet werden können, die Synchronisierungseinrichtung muss jedoch bleiben. Die Art und Konstruktion der Synchronisierungseinrichtung ist nicht beschrieben; der Darstellung ist jedoch zu entnehmen, dass offensichtlich linear bewegbare Arme verwendet werden. ie die Beutel auf dem Füllkarussell gehalten werden ist ebenfalls nicht beschrieben. Auf dem Füllkarussell werden die Beutel mittels Saugnäpfen geöffnet und anschließend befüllt. Danach werden die befüllten aber noch offenen Beutel einem Zwischenrad übergeben, von dem sie nachfolgend auf eine Versiegelungseinrichtung in Form eines Versiegelungskarussells gelangen. Zwar erwähnt diese Druckschrift zum Stand der Technik, dass mit der bekannten Vorrichtung die Effektivität erhöht werden soll, die bekannte Vorrichtung zeigt jedoch immer noch Schwachpunkte. Einer dieser Schwachpunkte ist die
Synchronisierungseinrichtung, die die Beutel auf das Füllkarussell aufgibt. Der zweite Schwachpunkt ist das Zwischenrad, das die offenen, befüllten Beutel transportiert, wobei die Geschwindigkeit dieses Transportes begrenzt ist, um sicherzustellen, dass der Inhalt der Beutel, insbesondere wenn sie mit Flüssigkeit befüllt sind, nicht überschwappt.
Beutelbefülleinrichtungen anderer Konstruktion sind im Stand der Technik in großer Vielzahl bekannt. So zeigt beispielsweise die US 3 323 280 ein Befüllkarussell zum Befüllen von Beuteln mit Granulat. Die Beutel werden vorgefertigt und in einem Beutelmagazin bereitgestellt, von dem sie in einer linearen Bewegung an das Füllkarussell übergeben werden. Im Füllkarussell werden die Beutel an beiden gegenüberliegenden Seitennähten mittels jeweils einem Klemmgreifer ergriffen, die relativ zueinander bewegbar sind, um den Beutel zu öffnen. Diese Bewegung der Klemmgreifer ist relativ kompliziert durchzuführen. Vor dem Schließen der Öffnung, was hier durch Vernähen geschieht, werden die Beutel gedreht, was wiederum durch eine überlagerte Bewegung der Klemmgreifer geschehen muss.
Aus der US 4 580 473 ist eine Beutelbefülleinrichtung bekannt, die einen Endlosförderer verwendet, der die Beutel, angeklemmt an ein Endlosförderband, durch die unterschiedlichen Stationen fördert. Beim Fördern wird der Beutel mit Hilfe eines Klemmgreifers an nur einer Seitennaht geklemmt. Diese geklemmte Seitennaht ist jedoch die vorlaufende Seitennaht, was einerseits den Nachteil hat, dass nicht mehr beide Seitenwände des Beutels zum Öffnen zur Verfügung stehen, und andererseits den Durchsatz der Beutel stark verringern, da die Beutel nunmehr mit ihren größten Abmessungen in Förderrichtung weisen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, dass deren Effektivität erhöht wird.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird eine beträchtliche Optimierung der Befüllvorrichtung erreicht, da das Aufgeben der Beutel auf das Füllkarussell kontinuierlich und trotzdem aus einem Magazin vorgefertigter Beutel erfolgen kann. Weder die Fertigung der Beutel noch deren taktweise Bereitstellung durch den notwendigen Trennschnitt bildet somit eine Begrenzung für die Arbeitsgeschwindigkeit des Füllkarussells.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 8 zu entnehmen.
Von besonderem Vorteil ist weiterhin die Ausgestaltung nach Anspruch 9, die bereits isoliert für sich, d.h. ohne das Aufgabekarussell zu einer merklicher Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Beutel führt, da hierbei das Aufgeben der Beutel sehr einfach erfolgen kann, da keine zweite Greifeinrichtung im Wege steht, und da, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 10, der Durchsatz, d.h. die Anzahl der Beutel, die auf dem Füllkarussell untergebracht werden können, optimiert wird. Durch die nur einseitige Klemmung ist es weiterhin möglich gemäß Anspruch 11 auch die Sauggreifer zum öffnen des Beutels gemäß Anspruch 11 mit in die Halterung zu integrieren. Die zusätzlich vorgesehene
Unterstützungsfläche gemäß Anspruch 12, deren Beweglichkeit gemäß den Ansprüchen 13 und 14 sowie die Möglichkeit mit der Zentrierung gemäß Anspruch 15 dienen der weiteren Optimierung der Halterung am Füllkarussell, und insbesondere der besseren Anpassung an nachfolgende Verfahrensschritte .
Die Aufgabe wird weiterhin, gegebenenfalls auch allein, durch das Verschließkarussell gemäß Anspruch 16 gelöst, da dieses in der Lage ist, die Beutel direkt vom Füllkarussell, d.h. ohne ein Zwischenrad, zu übernehmen.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 17 kann die Siegeleinrichtung des Verschließkarussells gleichzeitig Förderfunktionen übernehmen.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht,
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in perspektivischer Seitenansicht, Fig. 3 ein erstes Konstruktionsprinzip in einer ersten Wirkungsweise der Beutel-Aufgabestation in Draufsicht,
Fig. 4 das Konstruktionsprinzip der Beutel- AufgäbeStation nach Fig. 3 in einer zweiten Arbeitsweise,
Fig. 5 ein weiteres Konstruktionsprinzip der Beutel- Aufgabestation in Draufsicht,
Fig. 6 eine Halterung des Füllkarussells beim Ergreifen des Beutels in Draufsicht,
Fig. 7 eine Halterung des Füllkarussells beim öffnen des Beutels in Draufsicht,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Halterung des
Füllkarussells, in Bewegungsrichtung gesehen,
Fig. 9 eine Seitenansicht einer Halterung des
Füllkarussells in Radialrichtung gesehen,
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Füllkarussells,
Fig. 11 eine perspektivischer Darstellung eines weiteren Ausschnitts des Füllkarussells,
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des Verschließkarussells, Fig. 13 eine perspektivische Darstellung der Siegelbacken des Verschließkarussells und
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht.
Aus den Fig. 1 und 2 ist in schematischer Darstellung eine Vorrichtung 1 zum Befüllen von Standbodenbeuteln 2 gezeigt. Standbodenbeutel sind zum Verpacken weit verbreitet, und dienen unter anderem zum Verpacken von Trinkportionen von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken. Jeder Standbodenbeutel 2 (vgl. auch die Fig. 6 bis 9) besteht aus zwei Seitenwänden 3, 4 aus flexiblem Folienmaterial, die an ihren langen Seiten über Schweißnähte 2a, 2b und an einer ihrer kurzen Seiten durch einen eingesetzten oder eingefalteten Standboden 5 miteinander verbunden sind. Die dem Standboden 5 gegenüberliegende Seite weist eine Füllöffnung 6 auf, die nach dem Befüllen ebenfalls verschlossen wird.
Die Beutel 2 werden vorgefertigt, d.h. mit Seitennähten 2a, 2b und Standboden 5 versehen, jedoch mit noch offener Füllöffnung 6, in einem Magazin 7 auf Vorrat gehalten. Aus dem Magazin 7 werden die Beutel 2 an einer Beutel- Aufgabestation durch ein Aufgabekarussell 8, das um eine senkrechte Achse 8 ' drehbar angetrieben wird, einzeln entnommen und kontinuierlich auf ein Füllkarussell 9 übergeben, das ebenfalls um eine senkrechte Achse 9', die bevorzugt parallel zur Achse 8' verläuft, synchron mit dem Aufgabekarussell 8 und in Richtung des Pfeiles I drehbar angetrieben wird. Am Umfang des Füllkarussells 9 sind eine Vielzahl von Halterungen 10 in gleichbleibenden Teilungsabständen vorgesehen, die hier nur schematisch und mit jeweils der ersten und letzten Halterung für jeden Verfahrensschritt dargestellt sind. Das Füllkarussell 9 trägt die in den Halterungen 10 gehaltenen Beutel 2 durch eine öffnungsStation B, in der die Füllöffnung 6 durch Spreizen der Wandungen 3, 4 des Beutels 2 geöffnet wird. Anschließend gelangt der geöffnete Beutel 2 in eine Befüllstation C, in der er mit dem Produkt, bevorzugt einem Getränk, befüllt wird. Es schließt sich eine Station D an, in der der Beutel um 90° um seine vertikale Hochachse gedreht wird zur Vorbereitung auf die Abnahme des Beutels vom Füllkarussell 9 und die Versiegelung seiner oberen Öffnung 6 in der Versiegelungsstation E. Die Versiegelungsstation E weist ein Versiegelungskarussell 11 auf, das wiederum um eine Achse 11", die parallel zu den Achsen 8' und 9' verläuft, in Richtung des Pfeiles II und synchron mit dem Füllkarussell 9 drehbar angetrieben wird und die befüllten und versiegelten Beutel auf einen nur schematisch dargestellten Weiterförderer 12 übergibt.
Nachfolgend werden die einzelnen Stationen im Detail beschrieben.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Aufgabestation A. Die Aufgabestation A enthält das Magazin 7, in dem die Beutel aufrechtstehend und einzeln hintereinander liegend gestapelt sind. Das Magazin 7 erstreckt sich im Wesentlichen tangential zum Füllkarussell 9 und ist mit seiner Abgabeöffnung 7a tangential zum Aufgabekarussell 8 angeordnet. Das kontinuierlich antreibbare Aufgabekarusseil 8 ist an seinem Umfang mit einer Vielzahl von Halteeinrichtungen versehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Saugnäpfe 13 ausgebildet sind. Die Saugnäpfe 13 sind über ein geeignetes Getriebe 14, dargestellt sind Zahnräder aufweisende Planetengetriebe, so mit der Drehung des Aufgabekarussells 8 gekoppelt, dass die Beutel ohne Verzögerung radial zum Füllkarussell 9 übergeben werden, wobei bei der gezeigten Anordnung des Magazins 7, des Aufgabekarussells 8 und des Füllkarussells 9 die Ausrichtung der Saugnäpfe 13 zumindest während ihrer Bewegung von der Abgabeöffnung 7a zu den Halterungen 10 des Füllkarussells 9 konstant bleibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Saugnäpfe 13 im Wesentlichen senkrecht zu jeweils dem vordersten Beutel 2 in der Abgabeöffnung 7a ausgerichtet und behalten diese Ausrichtung bei. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dreht sich das Aufgabekarussell 8 in Uhrzeigerrichtung III, während das Füllkarussell 9 die in Fig. l dargestellte Drehrichtung I entgegen dem Uhrzeigersinn aufweist. Die Saugnäpfe 13 werden so gesteuert, dass sie beim Vorbeilaufen an der Abgabeöffnung 7a des Magazins 7 den jeweils vordersten Beutel 2 ansaugen, ihn in der gleichen Ausrichtung bis in den Bereich der Halterungen 10 des Füllkarussells 9 transportieren und ihn dort an jeweils einer Halterung 10 übergeben.
Wie Fig. 4 zeigt, kann das Aufgabekarussell 8 der Fig. 3 auch mit umgekehrter Drehrichtung lila, d.h. im Gegenuhrzeigersinn, betrieben werden, wenn sich das Füllkarussell 9 in umgekehrter Drehrichtung Ia, d.h. im Uhrzeigersinn, dreht. Die Wirkungsweise ist identisch, nur dass beim Betrieb gemäß Fig. 4 der Beutel über einen geringeren Winkelbereich des Aufgabekarussells 8 transportiert werden muss . Fig. 5 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Aufgabekarussells 8. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Aufgabekarussell 8 einen Karussellkörper 15 auf, an dem schwenkbare Arme 16 angeordnet sind, die ebenfalls Halteeinrichtungen in Form von Saugnäpfen 13 tragen. Die Arme 16 werden so gesteuert, dass sie von einer etwa radialen Stellung bezüglich der Drehachse 8 ' in eine im Wesentlichen tangentiale Ausrichtung dazu verschwenkbar sind. Das Magazin 7 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel tangential zum Füllkarussell 9 angeordnet, seine Abgabeöffnung 7a verläuft jedoch im Wesentlichen radial zum Aufgabekarusseil 8. Die Arme 16 sind so gesteuert, dass sie zum Aufnehmen des jeweils vordersten Beutels 2 aus der Abgabeöffnung 7a des Magazins 7 in ihre radiale Stellung verschwenkt werden, diese Stellung beim Transport der aufgenommenen Beutel 2 in Drehrichtung in im Uhrzeigersinn bis zur Übergabe der Beutel 2 an die Halterungen 10 radial zum sich im Gegenuhrzeigersinn I drehenden Füllkarussells beibehalten und den Beutel 2 dabei um 180° drehen. Anschließend legen sich die Arme 16 tangential an den Karussellkörper 15 an, damit der Abstand zwischen dem Magazin 7 und dem Aufgabekarussell 8 nicht zu groß sein muss.
Bei einer anderen Anordnung hinsichtlich der Position und der Ausrichtung des Magazins kann jedoch ein anderes Bewegungsmuster der Saugnäpfe erforderlich sein und vorgenommen werden.
Anhand der Fig. 6 bis 11 wird nachfolgend die Halterung und Handhabung der Beutel im Bereich des Füllkarussells 9 beschrieben. Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Halterung 10 im Moment der Übernahme eines Beutels 2 vom Aufgabekarussell 8. Die Halterung 10 enthält einen Klemmgreifer 17, der aus zwei Klemmbacken 17a und 17b besteht, die über ein geeignete Steuerung 18, dargestellt ist ein Kniegelenk, zwischen einer Offenstellung, in der der Beutel 2 freigegeben ist, und einer Klemmstellung relativ zueinander bewegbar sind. In der Klemmstellung ergreifen die Klemmbacken 17a, 17b die in den Fig. linke, radial bezüglich der Drehachse 91 des Füllkarussells 9 innere Seitenkante 2b des Beutels 2 und halten den Beutel 2 in einer im Wesentlichen radialen Ausrichtung zum Füllkarussell 9 und mit nach oben weisender Einfüllöffnung 6 fest.
Die Halterung 10 weist weiterhin eine Unterstutzungsfläche 19 auf, die auf der Oberseite eines Stempels 20 vorgesehen ist. Der Stempel 20 ist in Richtung des Doppelpfeiles IV auf- und abwärts bewegbar sowie um seine senkrechte Mittellinie 20 ! in Richtung des Doppelpfeiles V verdrehbar. Die Mittellinie 20 ' erstreckt sich in ihrer Verlängerung durch die Mitte des Beutels 2. Auf der Unterstützungsfläche 19 ist eine Zentriereinrichtung 21 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel vier nach oben stehende Haltefinger enthält, die um den Umfang des Beutels verteilt angeordnet sind und einen Abstand zueinander aufweisen, der dem Umfang des Beutels im Bereich des Bodens 5 in befulltem Zustand entspricht, so dass der Beutel 2 in befulltem Zustand sicher in der Zentriereinrichtung 21 gehalten wird. Die Haltefinger 21a erstrecken sich in der Höhe über etwa ein Drittel der Beutelhöhe.
Die Halterung 10 weist weiterhin eine Öffnungseinrichtung 22 zum Öffnen der Füllöffnung 6 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Saugnäpfe 27 enthält, die über nur schematisch dargestellte Haltearme 28 mit Vakuum versorgt und bewegt werden. Die Saugnäpfe 27 sind beidseitig des Beutels 2 angeordnet und ziehen in bekannter Weise die beiden Seitenwände 3, 4 zum Öffnen der Füllöffnung 6 auseinander.
Wie am besten in Fig. 2 und 10 ersichtlich, werden die Beutel 2 den Klemmgreifern 17 an der Aufgabestation A übergeben, während sich die Unterstützungsfläche 19 noch in abgesenktem Zustand befindet. Die Unterstützungsfläche 19 fährt anschließend nach oben und legt sich an den Standboden 5 des Beutels an. Die Öffnungseinrichtung 22 wird betätigt und öffnet den Beutel. Anschließend kann der Beutel in bekannter Weise über Füllstutzen 29 befüllt werden, während sich der Beutel 2 zusammen mit dem ihm zugeordneten Füllstutzen 29 durch die Befüllstation C bewegt .
Ist das Befüllen abgeschlossen, so löst sich, wie Fig. 11 zeigt, der Klemmgriff des Klemmgreifers 17 und die Haltekraft der Öffnungseinrichtung 22, und der Stempel 20 mit der Unterstützungsflächen 19 fährt nach unten. In Abhängigkeit von der Konstruktion des
Versiegelungskarussells 11 können sich die Stempel 20 dabei drehen, bis die Seitennähte 2a, 2b des Beutels 2 tangential zum Füllkarussell 9 und/oder tangential zum Versiegelungskarussell 11 ausgerichtet sind. In dieser Stellung kann die Füllöffnung versiegelt werden.
Das Versiegeln der Füllöffnung 6 wird nachfolgend anhand der Fig. 12 und 13 näher erläutert. Das Versiegelungskarussell 11 enthält eine Vielzahl in Umfangsrichtung nebeneinanderliegender Versiegelungsgreifer 30, die bevorzugt als Teil einer Ultraschall-Versiegelung ausgebildet sind. Jeder Versiegelungsgreifer 30 enthält einen bewegbaren Klemmbacken 31 mit einer Versiegelungsfläche 31a und einem feststehenden Backen 32 mit einer Versiegelungsfläche 32a. Die Versiegelungsflächen 31a und 32a können durch das Verschwenken des verschwenkbaren Backens 31 zum Einklemmen des oberen Bereichs des Beutels 2 um die Füllöffnung 6 aufeinandergepresst und mit Ultraschall beaufschlagt werden, wodurch die beiden Seitenwände 3, 4 im Bereich der Öffnung 6 miteinander abdichtend verbunden und der Beutel 2 somit geschlossen wird. Die Klemmflächen 31a, 32a verlaufen tangential zum Versiegelungskarussell und/oder zum Füllkarussell 9; d.h. parallel zur Ausrichtung der Beutel an der Versiegelungsstation E, so dass die Versiegelungsgreifer 30 den Beutel gut ergreifen können. Durch die Absenkung der Stempel 20 mit den darauf ruhenden, befüllten Beuteln 2 in dieser Station können sich die Versiegelungsgreifer 30 ohne Kollision mit den Füllstutzen über die Beutel bewegen, während die Beutel beim Versiegeln noch von der Unterstutzungsfläche 19 gehalten werden, so dass eine Dehnung des erwärmten Materials des Beutels während des Versiegelungsvorgangs unter dem Gewicht des vollen Beutels vermieden wird. Nach dem Versiegeln bewegt sich der Stempel 20 weiter nach unten, so dass der Beutel, am Versiegelungsgreifer 30 hängend mit der Bewegung des Versiegelungskarussells 11 mitgenommen, fertig abgekühlt und zum Weiterförderer 12 transportiert wird. Dort öffnen sich die Greifer 30, so dass die Beutel auf ihrem Standboden stehend durch den Linearförderer 12 oder durch irgendeinen anderen geeigneten Förderer wegtransportiert werden können. In Abwandlung der beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiele kann das Füllkarussell mit anderen, herkömmlichen Halterungen für die Beutel ausgebildet sein. Auch die Verschweißstation muss nicht unbedingt als Karussell ausgebildet und getrennt vom Befüllkarussell angeordnet sein, sondern kann beispielsweise auch in das Befüllkarussell integriert werden.
Gemäß Fig. 14 kann im Auslaufbereich des Befullkarussells 9 eine stationäre Verschweißstation E" so angeordnet sein, dass deren Siegelwerkzeuge 40, 41 tangential zum Teilkreis des Befullkarussells und zur Umlaufbahn des oberen Bereichs der Beutel 2 ausgerichtet sind, wobei die zunächst noch offenen Ränder an der Füllöffnung 6 eines Beutels den tangential in Umlaufrichtung weisenden Spalt zwischen den ortsfesten Siegelwerkzeugen 40, 41 durchfahren und währenddessen durch Ultraschalleinwirkung kontinuierlich längs zur Umlaufrichtung flüssigkeitsdicht verbunden werden. Die stationäre Ultraschallschwingeinheit der Verschweißstation E" umfaßt eine Sonotrode 40 und ein beispielsweise als Amboß oder eine drehbare Walze ausgebildetes Gegenwerkzeug 41, die im Zusammenspiel als Siegelwerkzeuge dienen. Diese Anordnung ist einerseits kostengünstig und gestattet andererseits sehr hohe Materialfördergeschwindigkeiten, die eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglichen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Füllen von Standbodenbeuteln mit gegenüberliegenden Seitennähten und einem Boden, insbesondere mit Flüssigkeit, mit einem um eine Vertikalachse drehbaren Füllkarussell, an dessen Umfang eine Vielzahl von Halterungen für jeweils einen Beutel vorgesehen sind, wobei dem Füllkarussell eine Beutel-Aufgabestation, eine Beutel- Öffnungsstation, eine Befüllstation sowie eine Abnahmestation und eine Verschließstation zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beutel- Aufgabestation (A) ein Magazin (7) für vorgefertigte Beutel (2) und ein Aufgabekarussell (8) aufweist, das eine Mehrzahl von Halteeinrichtungen (13) für jeweils einen Beutel (2) enthält, wobei die
Halteeinrichtungen (13) um eine gemeinsame Achse (81) rotierend antreibbar sind, um jeden Beutel (2) einzeln aus dem Magazin (7) zu entnehmen und die Beutel (2) kontinuierlich einer der Halterungen (10) des Füllkarussells (9) zu übergeben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (13) des Aufgabekarussells (8) einen Sauggreifer enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (13) des Aufgabekarussells (8) relativ zur Drehung des Aufgabekarussells (8) bewegbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (13) um eine Achse drehbar am Aufgabekarussell (8) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Beutel (2) im Magazin (7) im Wesentlichen der Ausrichtung der Beutel (2) im Füllkarussell (9) entspricht, wobei die Halteeinrichtung (13) des Aufgabekarussells (8) so gesteuert bewegbar ist, dass die Ausrichtung der Beutel zwischen dem Magazin (7) und dem Füllkarussell (9) im Wesentlichen unverändert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Beutel (2) im Magazin (7) im Wesentlichen der Ausrichtung der Beutel (2) im Füllkarussell (9) entspricht, wobei die Halteeinrichtung (13) des Aufgabekarussells (8) so gesteuert bewegbar ist, dass die Beutel (2) zwischen dem Magazin (7) und dem Füllkarussell (9) um 180° drehbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (13) an einem Schwenkarm (16) angeordnet ist, der von einer annähernd tangentialen Ausrichtung zum Aufgabekarussell (8) in eine annähernd radiale Ausrichtung dazu verschwenkbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsstation (B) Sauggreifer (27) aufweist, die an gegenüberliegenden Seitenwänden (3, 4) des Beutels (2) angreifen.
9. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung
(10) des Füllkarussells (9) einen Klemmgreifer (17) zum Erfassen und Halten des Beutels (2) an nur einer Seitennaht (2a) des Beutels (2) umfasst.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel (2) im Füllkarussell (9) mit seinen Seitennähten (2a, 2b) radial zur Drehachse (91) ausgerichtet ist und der Klemmgreifer (17) die radial innenliegende Seitennaht (2b) erfasst.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (10) einen Klemmgreifer (17) zum Erfassen einer Seitennaht (2b) des Beutels (2) und zwei symmetrisch zum Klemmgreifer
(17) angeordnete, relativ zueinander bewegbare Sauggreifer (27) zum Erfassen jeweils einer Seitenwand (3, 4) des Beutels (2) zum Öffnen des Beutels (2) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (10) eine Unterstützungsfläche (19) für den Standboden (5) des Beutels (2) enthält.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungsfläche (19) auf- und abwärts bewegbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstutzungsfläche (19) um eine Vertikalachse (20 ') verdrehbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14 , dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungsfläche (19) eine Zentriereinrichtung (21) für den Beutel (2) enthält .
16. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnahme- und die Verschließstation (E) ein Verschließkarussell (11) mit einer Mehrzahl um eine gemeinsame Achse (11') umlaufender Siegeleinrichtungen (30) für jeweils einen Beutel (2) enthält, das unmittelbar benachbart dem Füllkarussell (9) angeordnet ist, wobei die Siegeleinrichtung (30) zur Abnahme eines Beutels (2) über die Halterung (10) des Füllkarussells (9) bewegbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegeleinrichtung (30) Siegelbacken (31, 32) mit Halterungsfunktion zum Versiegeln des Beutels (2) und zum Abnehmen des Beutels (2) vom Füllkarussell
(9) sowie zum Übergeben des Beutels (2) auf einen Weiterförderer (12) enthält.
18. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass am kontinuierlich umlaufend antreibbaren Füllkarussell (9) eine stationäre Verschweißstation (E") angeordnet ist, deren Siegelwerkzeuge (40, 41) einen tangential zur Umlaufbahn der Beutel (2) ausgerichteten Spalt aufweisen, den die offenen Ränder der tangential ausgerichteten Beutel kontinuierlich durchfahren und dabei längs zur Umlaufrichtung miteinander verbunden werden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschweißstation (E") wenigstens eine stationäre Ultraschallschweißeinrichtung aufweist, insbesondere mit einer Sonotrode (40) und einem Gegenwerkzeug (41) .
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