EP1857369A2

EP1857369A2 - Füllmaschine zum Füllen von offenen, schweißfähigen Seitenfaltensäcken

Info

Publication number: EP1857369A2
Application number: EP07107625A
Authority: EP
Inventors: Heinz RÜLKER; Heinz-Peter Felling
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2027-05-07
Also published as: EP1857369B1; ATE542747T1; ES2381502T3; EP1857369A3

Abstract

Eine Füllmaschine zum Füllen von offenen, schweißfähigen Seitenfaltensäcken (1), die in den Eckbereichen mit Eckschweißnähten (3, 4) versehen sind, soll in konstruktiv einfacher Weise so gestaltet werden, dass die Bereiche der nach dem Füllen herzustellenden Schweißnähte (2) faltenfrei sind, so dass die gefüllten Seitenfaltensäcke (1) dicht sind. Dabei ist die Füllmaschine mit die Seitenfaltensäcke (1) in den Seitenfaltenbereichen erfassenden, paarweise angeordneten Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) ausgestattet. Die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) sind an Führungsgestängen (9-12) angelenkt, die vorzugsweise als Viergelenkketten ausgebildet sind. Dadurch können die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) längs spezieller bogenförmiger Bahnen verfahren werden, so dass nach dem Abnehmen der gefüllten Seitenfaltensäcke (1) vom Füllstutzen die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) auseinandergefahren werden, so dass die zwischen den Seitenfalten liegenden Bereiche gespannt werden, so dass Faltenbildungen vermieden werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine zum Füllen von offenen, schweißfähigen Seitenfaltensäcken, die in den Eckbereichen mit Eckschweißnähten versehen sind, mit einem Füllstutzen und vorzugsweise mit einer dem Füllstutzen nachgeschalteten Schweißeinrichtung zum Anbringen von Schweißnähten.
Mit der in Rede stehenden Füllmaschine werden die unterschiedlichsten Füllgüter abgefüllt. Die Eckschweißnähte verlaufen üblicherweise unter einem Winkel von 45° zu den Längskanten eines Seitenfaltensackes. Auch die der Einfüllöffnung zugeordneten Eckschweißnähte werden im Zuge der Konfektionierung der Säcke hergestellt. Daraus ergibt sich, dass für die Einfüllöffnung nur der Bereich zwischen den Eckschweißnähten zur Verfügung steht. Während des Füllvorganges bleiben die Seitenfalten geschlossen, d.h., die Materiallagen liegen dicht aneinander.
Aus dieser Form der Säcke ergibt sich, dass sie nach dem Anhängen am Füllstutzen konisch ausgebildet sind, wobei der untere Bereich noch flachgelegt ist. Aus der Form des Sackes am Füllstutzen ergibt sich indirekt eine Faltenbildung im Bereich der später herzustellenden Schweißnaht. Durch das Schließen herkömmlicher Spreizbacken stehen diese, bedingt durch die konische Form des Sackes, nicht mehr parallel zur oberen Sackkante. Durch den linearen Spann- bzw. Spreizvorgang wird der obere Bereich des Sackes gespannt, wobei durch die relative Schiefstellung der Backen zum Sack Falten in den Sacküberstand gezogen werden, die in der Schweißeinrichtung zu Kanälen führen können, wodurch die Schweißnaht nicht dicht ist.
Da auch pulverförmige Füllgüter in die Seitenfaltensäcke eingefüllt werden, stellt sich die Forderung, dass die Schweißnähte sehr dicht sein müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füllmaschine der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, dass in konstruktiv einfacher Weise und mit aus der Branche bekannten Bauteilen vollkommen dichte Schweißnähte nach dem Füllen der Seitenfaltensäcke hergestellt werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 2 und 14.
Die gestellte Aufgabe wird einerseits nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Füllmaschine mit die Seitenfaltensäcke in den Seitenfaltenbereichen erfassenden, paarweise angeordneten Spreiz- und Ausrichtbacken ausgestattet ist, die insbesondere an Führungsgestängen derart angeordnet sind, dass sie längs bogenförmiger Bahnen bewegbar sind, so dass zumindest die Bereiche der Spreiz- und Ausrichtbacken, in welchen die Spreiz- und Ausrichtbacken den Sack greifen, auf den bogenförmigen Bahnen nach außen und gleichzeitig nach oben geschwenkt werden, wobei die Schwenkachsen dieser Bahnen vertikal unterhalb der bogenförmigen Bahnen liegen.
Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass zumindest in vertikaler Richtung tiefere Gelenkpunkte des Führungsgestänges in vertikaler Richtung tiefer als die Spreiz- und Ausrichtbacken liegen.
Die Spreiz- und Ausrichtbacken sind derart längs bogenförmiger Bahnen verfahrbar und nunmehr an die sich zwangsläufig ergebenden Formen der Seitenfaltensäcke angepasst, dass die zwischen den Eckschweißnähten liegende Öffnung gespreizt bzw. gespannt und aufgerichtet wird, wenn die Spreiz- und Ausrichtbacken beider Seiten voneinander weg bewegt werden, so dass auf die Bereiche der Schweißnähte Zugkräfte einwirken, wodurch die Bildung von Falten wirksam vermieden wird. Die Führungsgestänge sind so ausgelegt, dass eine ausreichende Spreizung der Einfüllöffnung durch die einwirkenden Zugspannungen nach dem Abnehmen gewährleistet ist.
Zwar ist das Spreizen auf bogenförmigen Bahnen an sich bekannt, so aus der DE 92 07 6709 . Da hier die weiter vom Sack entfernten Schwenkachsen jedoch oberhalb des Sackes liegen, wird der Sack zwar nach außen aufgespreizt, aber in den gegriffenen Ecken nicht in eine horizontale Stellung bewegt, was das eingangs erläuterte Problem eher noch verschlimmert.
Damit die Spreiz- und Ausrichtbacken exakt geführt werden, ist vorgesehen, dass die Spreiz- und Ausrichtbacken jeder Seite zwischen zwei Führungsgestängen montiert sind. Dadurch wird ein Verecken oder Verkanten vermieden. Die Führungsgestänge beider Seiten müssen sinngemäß synchron bewegt werden, d.h. aufeinander zu bewegt und voneinander weg bewegt werden. Es ist deshalb bevorzugt vorgesehen, dass der Antrieb des Führungsgestänges auf der einen Seite mit dem des Führungsgestänges auf der anderen Seite synchronisiert ist.
Eine konstruktiv einfache Lösung, die jedoch betriebssicher und weitgehend verschleißfrei arbeitet, ist gegeben, wenn jedes Führungsgestänge als Vielgelenkkette ausgebildet ist, und dass die den Spreiz- und Ausrichtgreifern abgewandten Enden der Führungshebel der Vielgelenkketten um ortsfeste Achsen schwenkbar sind. Die Vielgelenkketten bieten zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich des Verlaufs der bogenförmigen Bahnen. Darüber hinaus werden sie aus einfachen Bauteilen, wie z.B. Führungslenker und Führungshebel zusammengesetzt, so dass die Ausführung konstruktiv einfach und betriebssicher arbeiten kann.
Die den Spreiz- und Ausrichtbacken zugewandten Enden der Vielgelenkketten sind an einer Backenaufnahme angelenkt, an der die Spreiz- und Ausrichtbacken schwenkbar gelagert sind. Jede Backenaufnahme überträgt daher die Bewegung auf die Spreiz- und Ausrichtbacken. Zur Lagerung der Spreiz- und Ausrichtbacken sind in jede Greiferaufnahme zwei Bolzen eingesetzt, auf denen die Spreiz- und Ausrichtbacken schwenkbar gelagert sind. Zum Öffnen der Spreiz- und Ausrichtbacken führen diese entgegengesetzte Schwenkbewegungen aus, während sie bei der Schließbewegung aufeinander zu laufen. Jede Greiferaufnahme bildet die Koppel der Vielgelenkkette.
In bevorzugter Ausführung besteht jede Mehrgelenkkette aus einer parallelogrammartigen Viergelenkkette, d.h., aus zwei Führungshebeln. Zur Anpassung an die an den Füllstutzen angehängten Säcke ist vorgesehen, dass die Führungshebel jeder Viergelenkkette in Schrägstellungen zueinander stehen, d.h., während der Bewegung der Spreiz- und Ausrichtbacken führen diese auch eine Kippbewegung durch. Es ist deshalb vorgesehen, das der Abstand zwischen zwei koppelseitigen Anlenkpunkten der Führungshebel größer ist als der Abstand von zwei ortsfesten Bolzen.
Es wird derart beispielhaft erreicht, dass die Spreiz- und Ausrichtbacken gemäß der Lösung des Anspruchs 2 in der zusammengefahrenen Stellung gegen die Vertikale geneigt sind, wobei der Abstand der freien Enden der Spreiz- und Ausrichtbacken auch geringer sein kann als in der gespreizten Stellung. Die einander zugewandt liegenden Enden der Spreiz- und Ausrichtbacken liegen in der geschlossenen Stellung tiefer als die an den Backenaufnahmen angeordneten Enden. Zur Ausrichtung der Schweißnahtbereiche werden die Spreiz- und Ausrichtbacken voneinander weg bewegt und stehen in der Endstellung in dieser Ausführungsvariante horizontal.
Damit die Bahn der Spreiz- und Ausrichtbacken der konischen Form des Seitenfaltensackes am Füllstutzen angepasst werden kann, ist vorgesehen, dass die Abstände der im Betrieb ortsfesten oder beweglichen Anlenkpunkte verstellbar sind, um zur Anpassung der bogenförmigen Bahn der Spreiz- und Ausrichtbacken an die konische Form des Sackes am Füllstutzen die Schrägstellung der Führungshebel zueinander einzustellen.
Damit die von den Spreiz- und Ausrichtbacken ausgeübten Zugkräfte nicht zu Beschädigungen der Schweißnahtbereiche führen, ist vorgesehen, dass zumindest die Schwenkbewegung eines Führungsgestänges jeder Seite zwecks Straffens der Schweißnahtbereiche durch ortsfeste, jedoch einstellbare Anschläge begrenzt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
Die Erfindung schafft auch das Verfahren nach Anspruch 14.
Es zeigen:

Figur 1: den oberen Bereich eines gefüllten, mittels einer Schweißnaht verschlossenen Seitenfaltensackes in perspektivischer Darstellung
Figur 2: die Spreiz- und Ausrichtbacken einschließlich des Führungsgestänges und der Backenaufnahme in perspektivischer Darstellung
Figur 3: die Spreiz- und Ausrichtbacken einschließlich der Führungsgestänge in der zusammengefahrenen Stellung und
Figur 4: eine der Figur 3 entsprechende Darstellung, jedoch in der gespreizten Stellung.

Der in der Figur 1 dargestellte Seitenfaltensack 1 ist aus einem schweißfähigen Material hergestellt. In bevorzugter Ausführung besteht der Seitenfaltensack 1 aus einer Kunststofffolie. Ebenfalls werden in den vier Eckbereichen die Eckschweißnähte 3, 4 erstellt, die, bezogen auf den flachgelegten Zustand des Seitenfaltensackes 1, unter einem Winkel von 45° zu den Längskanten verlaufen. Sie erstrecken sich über die Breite der Seitenfalten. Nach dem Füllen des Seitenfaltensackes 1 und nach dem Abnehmen vom Füllstutzen wird mittels einer Schweißeinrichtung die dem Verschluss dienende Schweißnaht 2 hergestellt, die in einem Abstand zum oberen Sackrand liegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Schweißnaht 2 auch über den Bereich der Seitenfalten.
Die Figur 2 zeigt die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6, die der linken Seite des Seitenfaltensackes 1 zugeordnet sind. Die der rechten Seite des Seitenfaltensackes 1 zugeordneten Spreiz- und Ausrichtbacken sind spiegelbildlich montiert. Die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 sind um Bolzen 7, 8 schwenkbar. In der Figur 2 ist die Schließstellung der Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 dargestellt, in der sie gemäß den Figuren 3 und 4 den Seitenfaltensack 1 im Bereich einer Seitenfalte erfassen. Die Bolzen 7, 8 sind in eine Backenaufnahme 14 eingesetzt. Diese Backenaufnahme ist an zwei seitlichen Vielgelenkketten aufgehängt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als parallelogrammartige Viergelenkketten ausgebildet sind. Demzufolge ist die Backenaufnahme 14 an einer Seite an Führungshebeln 9, 10 aufgehängt, und die andere Seite ist an Führungshebeln 11, 12 aufgehängt. Diese Viergelenkkette wird durch eine einzige Kolbenzylindereinheit 13 betätigt. Die den Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 bzw. der Backenaufnahme 14 abgewandt liegenden Enden der Führungshebel 9-12 sind auf ortsfesten Bolzen gelagert. Ebenfalls in Fig. 2 zu erkennen ist ein Antrieb 18 (z.B. pneumatisch) für die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6.
Die Figur 3 zeigt die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6, die Backenaufnahmen 14 und die Führungsgestänge in der zusammengefahrenen Stellung. Dabei sind die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 aufeinander zu gefahren worden. In nicht näher dargestellter Weise hat der an den Füllstutzen angehängte, noch nicht gefüllte Seitenfaltensack 1 zumindest im oberen Bereich eine konische Form, während im unteren Bereich die Sackwandungen noch aneinander liegen.
Nach dem Abnehmen des gefüllten Seitenfaltensackes 1 vom Füllstutzen werden durch entsprechende Steuerungen der Kolbenzylindereinheiten 13 die Führungsgestänge geschwenkt, so dass die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 auseinander fahren, d.h., der Abstand wird vergrößert, gleichzeitig werden die Spreiz- und Ausrichtbacken in diesem Schritt um die Gelenkpunkte 16, 17 des Führungsgestänges 9, 10, 11, 12 gekippt.
Die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 beschreiben damit jeweils bogenförmige Bahnen, welche schematisch durch die Pfeile P 1 und P2 angedeutet sind. Die (gedachten) Schwenkachsen dieser Bahnen liegen vertikal unterhalb der bogenförmigen Bahnen selbst bzw. tiefer als diese.
Dazu liegen hier vorteilhaft sämtliche Gelenkpunkte 16, 17 des Führungsgestänges vertikal tiefer als die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6, welche in der Backenaufnahme 14 gehalten sind. Die Vertikale ist in der Fig. 3 durch die angedeutete Mittellinie des Sackes 1 definiert.
Insbesondere liegen die unteren Gelenkpunkte 16, 17 des Führungsgestänges - und damit die unteren Schwenkachsen der Schwenkbewegung - in vertikaler Richtung derart tiefer als die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6, dass zumindest die Bereiche B 1 und B2, in welchem die Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 den Sack 1 greifen, auf den bogenförmigen Bahnen nach außen und gleichzeitig nach oben geschwenkt werden. Dadurch werden jedenfalls die gegriffenen Sackecken S und S2 analog bewegt, d.h. auf der jeweiligen bogenförmigen Bahn auseinander und nach oben gezogen.
Durch ein optimales Verstellen der Abstände der im Betrieb ortsfesten oder beweglichen Anlenkpunkte bzw. Gelenkpunkte (ortsfeste Gelenkpunkte 16, bewegliche Gelenkpunkte 17) kann die Schrägstellung der Führungshebel zueinander eingestellt werden.
Damit kann die jeweils bogenförmige Bahn der Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 der konischen Form des Sackes am Füllstutzen angepasst werden.
Es ergibt sich durch einen Vergleich der Figur 3 mit der Figur 4, dass beim Überführen der Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 in die gespreizte Stellung der dazwischenliegende Bereich durch die bogenförmige Bewegung gespannt und ausgerichtet wird, wodurch eine Faltenbildung wirksam vermieden wird.
Im Bereich der Führungsgestänge ist die Füllmaschine mit ortsfesten Anschlägen 15 ausgestattet, die an Schraubenbolzen festgelegt sind, so dass sie verstellbar sind.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Besonders vorteilhaft ist, dass dem Füllstutzen auf einer bogenförmigen Bahn verfahrbare Spreiz- und Ausrichtbacken 5, 6 zugeordnet sind, die nach dem Abnehmen des gefüllten Sackes vom Füllstutzen unter Vergrößerung ihres Abstandes nach außen bewegt werden, so dass der Bereich in dem die Schweißnaht 2 gelegt werden soll, gespannt wird, so dass keine zu einer Undichtigkeit führenden Falten entstehen.

Claims

Füllmaschine zum Füllen von offenen, schweißfähigen Seitenfaltensäcken (1), die in den Eckbereichen mit Eckschweißnähten (3, 4) versehen sind, mit einem Füllstutzen und vorzugsweise mit einer dem Füllstutzen nachgeschalteten Schweißeinrichtung zum Anbringen von Schweißnähten (2), wobei die Füllmaschine mit die Seitenfaltensäcke (1) in den Seitenfaltenbereichen erfassenden, paarweise angeordneten Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) ausgestattet ist, die insbesondere an Führungsgestängen (9, 10, 11, 12) derart angeordnet sind, dass sie längs bogenförmiger Bahnen bewegbar sind, so dass die Bereiche (B1, B2) der Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6), in welchen die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) den Sack (1) greifen, auf den bogenförmigen Bahnen nach außen und gleichzeitig nach oben geschwenkt werden, wobei die Schwenkachsen dieser Bahnen vertikal unterhalb der bogenförmigen Bahnen liegen.
Füllmaschine nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
a. dass die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) in zusammengefahrener Stellung gegen die Vertikale geneigt sind,

b. dass die einander zugewandt liegenden Enden der Spreiz- und Ausrichtbacken in der geschlossenen Stellung tiefer als die an den Backenaufnahmen (14) angeordneten Enden liegen und

c. dass die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) in der voneinander weg bewegten Stellung horizontal stehen.
Füllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in vertikaler Richtung tiefere Gelenkpunkte (16) des Führungsgestänges in vertikaler Richtung tiefer als die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) liegen.
Füllmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Gelenkpunkte (16) des Führungsgestänges in vertikaler Richtung tiefer als die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) liegen.
Füllmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) jeder Seite zwischen zwei Führungsgestängen montiert sind.
Füllmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgestänge (9, 10, 11, 12) auf jeder Seite mittels eines jeweils einzelnen Antriebs (13) betätigbar sind, und dass die Antriebe (13) der beiden Seiten synchronisiert sind.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Führungsgestänge als Vielgelenkkette ausgebildet ist, und dass die den Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) abgewandten Enden der Führungshebel (9, 10, 11, 12) der Vielgelenkkette um ortsfeste Achsen schwenkbar sind.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) zugewandten Enden der Führungshebel (9, 10, 11, 12) der Vielgelenkkette an einer Backenaufnahme (14) angelenkt sind.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die die Koppel der Vielgelenkkette bildende Backenaufnahme (14) Bolzen (7, 8) eingesetzt sind, auf denen die Spreiz- und Ausrichtbacken (5, 6) gelagert sind.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Vielgelenkkette als parallelogrammartige Viergelenkkette ausgebildet ist, und dass die Führungshebel (9, 10, 11, 12) in Schrägstellungen zueinander stehen.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen den koppelseitigen Anlenkpunkten der Führungshebel (9, 10, 11, 12) größer sind als die Abstände zwischen den ortsfesten Achsen.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Anlenkpunkte der die Vielgelenkkette bildenden Führungshebel (9, 10, 11, 12 an der der Greiferaufnahme 14) zugewandten und/oder abgewandten Seite einstellbar sind.
Füllmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der im Betrieb ortsfesten oder beweglichen Anlenkpunkte (16, 17) verstellbar sind, um zur Anpassung der bogenförmigen Bahn der Spreiz- und Ausrichtbacken an die konische Form des Sackes am Füllstutzen die Schrägstellung der Führungshebel zueinander einzustellen.
Verfahren zum Aufspreizen eines Sackes mit einer Füllmaschine, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegriffenen Sackecken (S 1 und S2) auf der bogenförmigen Bahn auseinander und nach oben gezogen werden, wobei die Schwenkachsen dieser Bahnen vertikal unterhalb der bogenförmigen Bahnen liegen.