Multifunktionsdichtelement Multifunctional sealing element
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Füllen und Schließen von Säcken sowie ein Verfahren zum Befüllen von Kunststoffsäcken mit Befüllgut sowie zum Verschließen der befüllten Säcke.The invention relates to a machine for filling and closing of bags and a method for filling of plastic bags with filling material and for closing the filled bags.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 93 01 355 U bekannt. Hier ist bereits eine Vorrichtung zur Herstellung, Befüllung und zum Verschließen einseitig offener, vorzugsweise mit Seitenfalten versehener Säcke aus thermoplastischem Kunststoff beschrieben, bei der eine erste Schweiß- und Trennstation zur Bildung des Sackes mit Bodennaht, eine Füllstation und eine zweite Schweißstation zum Verschließen des Sackes vorhanden sind. Im Allgemeinen werden diese Abfüllmaschinen in die FFS(Form FiII and Seal)- Kategorie eingeordnet.Such a device is known for example from DE 93 01 355 U. Here is already a device for producing, filling and closing unilaterally open, preferably provided with gusseted bags of thermoplastic described in which a first welding and separation station to form the bag with bottom seam, a filling station and a second welding station for closing the bag available. Generally, these filling machines are classified in the FFS (Form FiII and Seal) category.
Bei der Abfüllung staubiger Schüttgüter auf Maschinen der genannten Kategorie über Schwerkraft bzw. durch den freien Fall muss die vom Produkt verdrängte, staubige Luft aus dem Sack entweichen können. Bei dem Entweichen der Luft kommt es oft zu Kontaminationen in den oberen Randbereichen des Sackes. Bedingt durch die Kontamination mit Produktstaub kann der Sack mittels der bei dieser Art Verpackung im Allgemeinen üblichen Verschweißung nicht sicher verschlossen werden. Darüber hinaus belastet der Staub die Umwelt und muss gesondert abgesaugt werden.When filling dusty bulk materials on machines of the named category by gravity or by free fall, the dusty air displaced by the product must be able to escape from the bag. The escape of air often leads to contamination in the upper edge areas of the bag. Due to the contamination with product dust, the bag can not be securely closed by means of the welding which is generally customary in this type of packaging. In addition, the dust pollutes the environment and must be separately extracted.
Ferner führt die Abfüllung staubiger Güter nach dem beschriebenen bekannten Abfüllverfahren in der Regel zu einem deutlich überhöhten Produktvolumen
bzw. zu einer deutlichen Reduzierung des Schüttgewichtes, da sich das Produkt durch den freien Fall stark mit Luft anreichert. Dieses wiederum führt dazu, dass zur Abfüllung des Produkts zunächst deutlich mehr Verpackungsmaterial gebraucht wird. Darüber hinaus muss die Luft auch wieder aus dem Sack entweichen können, da er sich sonst nicht stapeln bzw. lagern lässt.Furthermore, the filling of dusty goods according to the described known filling method usually leads to a significantly inflated product volume or to a significant reduction in bulk density, since the product accumulates heavily in the free fall with air. This in turn means that significantly more packaging material is needed to fill the product. In addition, the air must be able to escape from the bag again, otherwise it can not be stacked or stored.
Da das Entweichen der Luft in der Regel sehr lange dauert, kann die Entlüftung nicht bereits vor dem Verschließen des Sackes stattfinden. Der Sack muss daher eine Perforation aufweisen. Dieses belastet zusätzlich die Umwelt, da durch die Perforation der Verpackung die feinkörnigen, staubigen Produkte zum Teil nach außen gelangen können.Since the escape of air usually takes a long time, the venting can not take place before closing the bag. The bag must therefore have a perforation. This additionally pollutes the environment, as the fine-grained, dusty products can partially escape through the perforation of the packaging.
Mit der Zeit nimmt das Volumen des Schüttgutes wieder ab. Die Sackverpackung ist nun, gemessen am verpackten Schüttgutvolumen, deutlich zu groß. Solcherart befüllte Säcke lassen sich nur schlecht auf Paletten stapeln, da sie zu instabil sind.Over time, the volume of bulk material decreases again. The sack packaging is now, compared to the packaged bulk material volume, significantly too large. Such filled sacks are difficult to stack on pallets because they are too unstable.
Die EP 1 459 981 A1 schlägt daher vor, den Einfüllstutzen eines Dosierorgans einer FFS-Maschine in die Öffnung eines Sackes einzuführen. Bei der WO 2006/053627 A1 wird die Relativbewegung zwischen Sack und Einfüllstutzen dagegen durch eine Bewegung des Sackes bewerkstelligt.EP 1 459 981 A1 therefore proposes to introduce the filler neck of a metering device of an FFS machine into the opening of a bag. In WO 2006/053627 A1, however, the relative movement between the sack and the filler neck is accomplished by a movement of the sack.
In beiden vorgenannten Druckschriften werden Dosierorgane vorgestellt, die Schnecken enthalten. Diese Schnecken fördern das Befüllgut in die Säcke. Die bevorzugte Förderrichtung in diesen Schnecken entspricht der Wirkrichtung derIn both of the aforementioned publications Dosierorgane are presented which contain screws. These screws transport the filling material into the bags. The preferred conveying direction in these screws corresponds to the effective direction of
Schwerkraft. Durch die Schnecken unterbleibt ein freier Fall des Befüllguts in den Sack. Daher werden Schnecken oft zur Absackung von staubigenGravity. Due to the screws, there is no free fall of the filling material in the bag. Therefore, snails are often used for bagging dusty
Befüllgütern verwendet. Ihre Verwendung ist jedoch - auch in Bezug auf die vorliegende Erfindung - keineswegs zwingend.Filling goods used. However, their use is by no means mandatory - also in relation to the present invention.
Insbesondere - aber nicht ausschließlich - beim Befüllen und anschließendem Verschließen von Säcken mit staubigen Befüllgütern zeigen sich immer wieder
Probleme mit dem Austritt von Befüllmaterial beim Befallen der Säcke. Der Austritt von Befüllmaterial verdreckt und schädigt die Maschine.In particular - but not exclusively - when filling and then closing bags with dusty filling goods show up again and again Problems with the discharge of filling material when infecting the bags. The discharge of filling material will dirty and damage the machine.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Maschine vorzuschlagen, bei der der Austritt von Befüllmaterial bei geringerer Staubentwicklung vonstatten geht.Therefore, the object of the present invention is to propose a machine in which the discharge of filling material proceeds with less dust.
Die Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.The object is solved by the claim 1.
In der Regel werden die Spannmittel Greifer oder Sauger umfassen, die Teile des Sackmaterials greifen oder ansaugen und nach außen das heißt von der Hauptsymmetrieachse des Sackes wegziehen. Auf diese Weise wird das Sackmaterial gespannt und schmiegt sich in besserer Weise an den Anschlussstutzen und/oder das Dosierrohr an. Die Spannmittel umfassen daher neben irgendwelchen Greifmitteln Aktuatoren, also Vorrichtungen die Kraft aufbringen, die die Greifmittel und das Sackmaterial in der beschriebenen Weise ziehen. Oft werden hierzu Linearantriebe oder Arbeitskolben Verwendung finden.As a rule, the clamping means will comprise grippers or suckers which grasp or suck in parts of the bag material and pull them outwards, that is, away from the main axis of symmetry of the bag. In this way, the bag material is stretched and nestles in a better way to the connection piece and / or the metering tube. Therefore, the clamping means comprise, in addition to any gripping means actuators, so devices apply the force that pull the gripping means and the bag material in the manner described. Often, linear actuators or working pistons will be used for this purpose.
Auf diese Weise wird das Sackmaterial gespannt, schmiegt sich an den Anschlussstutzen an, so dass weniger Füllgutstaub aus dem Sack entweicht. Dieser Effekt kann noch gesteigert werden, indem Dichtmittel gegen den Sack und den von dem Sack während des Abfüllprozesses umgebenen Abfüllstutzen gepresst werden. Dies braucht nicht in Bezug auf den gesamten Umfang des Sackes beziehungsweise des Abfüllstutzens zu geschehen. Vielmehr kann es vorteilhaft sein, wenn Teilbereiche des Umfanges frei bleiben, so dass Sackmaterial, das nicht zwischen dem Abfüllstutzen und dem oder den Dichtelementen verklemmt ist, weiterhin ohne zu große Zugkräfte von der Spannvorrichtung auf Zug gehalten wird.In this way, the bag material is stretched, nestles against the connecting piece, so that less Füllgutstaub escapes from the bag. This effect can be further enhanced by pressing sealant against the sack and the filler neck surrounded by the sack during the filling process. This need not be done in relation to the entire circumference of the bag or the filler neck. Rather, it may be advantageous if portions of the circumference remain free, so that bag material that is not jammed between the filler neck and the sealing elements or, continues to be held without excessive pulling forces from the tensioning device to train.
Insbesondere in dem Bereich zwischen den Spannelementen und einem Dichtelement macht sich ein solcher Bereich positiv bemerkbar.
Es kann von Vorteil sein, wenn die in Opposition stehenden Oberflächen in ihrer Form so aufeinander abgestimmt sind, dass sie ineinander greifen, wenn die Dichtelemente angestellt werden. Dies ist einfach, wenn die Elemente, an den Flächen, an denen sie das Sackmaterial berühren, gerade ausgeprägt sind.In particular, in the area between the clamping elements and a sealing element, such an area makes a positive impact. It may be advantageous if the surfaces in opposition are matched in shape to one another so that they interlock when the sealing elements are employed. This is easy if the elements are just pronounced on the surfaces where they touch the bag material.
Der Anschlussstutzen sollte zumindest zwei Durchlässe für Elemente, die durch ihn hindurch greifen, aufweisen. Dann können neben einem Dosierorgan beispielsweise ein oder mehrere Entlüftungsrohre durch das Dosierorgan in den Sack eingreifen. Die Entlüftung des Sackes während des Befüllprozesses ist von großem Vorteil, da Luft, die zunächst nicht entweichen kann, Überdruck bedeutet. Ein solcher Überdruck kann sich während des Befüllens nach außen entladen und wieder Füllgutstaub mit sich führen. Dem oder den Entlüftungsrohren können dann wieder Filter nachgeschaltet sein, die ein Austreten von Füllgutstaub verhindern. Alternativ oder ergänzend können die Entlüftungsrohre aus Sintermaterial gefertigt sein.The spigot should have at least two passages for elements that pass through it. Then, in addition to a metering, for example, one or more vent tubes engage through the metering in the bag. The venting of the bag during the filling process is of great advantage, since air, which can not escape at first, means overpressure. Such an overpressure may discharge to the outside during filling and may lead to dusty contents again. The or the vent tubes can then be followed by filters that prevent leakage of Füllgutstaub. Alternatively or additionally, the vent pipes can be made of sintered material.
Es ist vorteilhaft, wenn der Anschlussstutzen zumindest eine Ecke aufweist. Ergänzend ist es zu begrüßen, wenn zumindest eine dieser Ecken in die Wirkrichtung (=Zugrichtung) eines Spannelements zeigt. Das Spannelement zieht dann das Sackmaterial in eine Form, die die Ecke umspannt. Wenn dann - was in der Regel vorteilhaft ist - die Anstellung der Dichtelemente gegen die bereits gespannte oder vorgespannte Folie erfolgt, schmiegt sich die Folie sehr gut an das Dichtelement an.It is advantageous if the connecting piece has at least one corner. In addition, it is to be welcomed if at least one of these corners points in the direction of action (= pulling direction) of a tensioning element. The tension member then pulls the bag material into a shape that spans the corner. If then - which is usually advantageous - the employment of the sealing elements takes place against the already tensioned or prestressed film, the film nestles very well on the sealing element.
Die Wirkrichtung des Spannelements ist die Richtung, in der das Sackmaterial bei der Spannbewegung de facto gezogen wird. Diese Richtung kann auch durch andere zusätzliche Maschinenelemente wie die Dichteelemente beeinflusst - das heißt umgelenkt - werden.The direction of action of the clamping element is the direction in which the sack material is actually pulled during the clamping movement. This direction can also be influenced by other additional machine elements such as the density elements - that is, deflected.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn zwei Spannelemente, von denen zumindest eines eine Relativbewegung zum Abfüllstutzen ausführt, jeweils einer Ecke des Abfüllstutzens - der noch weitere Ecken haben kann - zugeordnet sind.
Für einen sauberen Verfahrensablauf, bei dem der Abfüllstutzen sauber in die Sacköffnung hineingeführt wird, ist es vorteilhaft, den Sack zu öffnen, bevor eine wie auch immer geartete Relativbewegung zwischen Sack und Anschlussstutzen diese beiden Gegenstände in ihre Arbeitsposition zueinander bringt.It has proven to be particularly advantageous if two clamping elements, of which at least one performs a relative movement to the filling nozzle, each one corner of the filler neck - which may have even more corners - are assigned. For a clean process, in which the filler neck is cleanly guided into the bag opening, it is advantageous to open the bag before any relative movement between the bag and the connecting piece brings these two objects to each other in their working position.
Anschließend wird das Dosierorgan in der Regel eine weitere Relativbewegung gegenüber dem Anschlussstutzen ausführen, um in das Innere des Sackes vorzustoßen und hier den Sack mit Befüllgut zu Befüllen. Wenn eine geeignete Vorpositionierung zwischen Sack und Dosierorgan besteht, können die beiden vorgenannten Relativbewegungen auch zusammenfallen. Allgemein ist jedoch jede mögliche Reihenfolge dieser Relativbewegungen zwischen Sack, Dosierorgan und Anschlussstutzen im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft bzw. durch diese umfasst.Subsequently, the metering is usually perform a further relative movement relative to the connecting piece to advance into the interior of the bag and here to fill the bag with filling. If a suitable pre-positioning between the bag and dosing, the two aforementioned relative movements can also coincide. In general, however, any possible sequence of these relative movements between the sack, the dosing member and the connecting piece is advantageous or encompassed by the present invention.
Es ist vorteilhaft, wenn der Sack mit ersten Greifmitteln in die Arbeitsposition, in der der Anschlussstutzen in den Sack hinein fährt, gebracht und mit zweiten Greifmitteln wieder aus dieser Arbeitsposition hinausgefördert wird. Oft werden beide Typen von Greifmittel so beschaffen sein, dass sie den Sack an seinen oberen Rändern greifen können, wobei sie den Zentralbereich der Sacköffnung nicht blockieren, da dieser Zentralbereich der Sackbefüllung vorbehalten ist. In der Regel sind die Greifmittel Greiferzangenpaare.It is advantageous if the bag is brought with first gripping means into the working position in which the connecting piece moves into the bag, and is conveyed out of this working position again with second gripping means. Often, both types of gripping means will be adapted to grip the sack at its upper edges, not blocking the central area of the sack opening, since this central area is reserved for sack filling. As a rule, the gripping means are gripper pair.
Das Vorsehen von Öffnungsmitteln für die Sacköffnung ist von Vorteil. Oft sind auch diese direkt der Befüllstation zugeordnet. Sie umfassen oft Sauger oder weitere Greifer. Sie sollten den Sack öffnen, bevor der Stutzen durch eineThe provision of opening means for the sack opening is advantageous. Often these are also assigned directly to the filling station. They often include suckers or other grippers. You should open the sack before the nipple through one
Relativbewegung in den Sack eingeführt wird.Relative movement is introduced into the bag.
Vorteilhafterweise erfolgt dann das Spannen des Sackes. Es ist ebenfalls vonAdvantageously, then carried out the tensioning of the bag. It is also from
Vorteil, wenn das Sackmaterial mit Dichtmitteln gegen den Anschlussstutzen gepresst wird. Am besten geschieht das nach dem Spannen des Sackmaterials.Advantage, when the bag material is pressed with sealing means against the connecting piece. This is best done after tensioning the bag material.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Eine Seitenansicht einer FFS-MaschineFurther embodiments of the invention will become apparent from the description and the claims. The individual figures show: Fig. 1 is a side view of an FFS machine
Fig. 2 Eine Detailansicht von Figur 12 is a detail view of Figure 1
Fig. 3 Ansicht gemäß III - III in Figur 23 view according to III - III in Figure 2
Fig. 4 Ansicht wie in Figur 3, jedoch mit dargestellten SaugernFig. 4 view as in Figure 3, but with suckers shown
Fig. 5 Ansicht wie in Figur 3, jedoch mit geöffnetem SackFig. 5 view as in Figure 3, but with the bag open
Fig. 6 Ansicht wie in Figur 3, jedoch mit AnschlussstutzenFig. 6 view as in Figure 3, but with connecting pieces
Fig. 7 Ansicht wie in Figur 6, jedoch mit nach außen gezogenenFig. 7 view as in Figure 6, but drawn outwards
Sackwandungenbag walls
Fig. 8 Ansicht wie in Figur 7, jedoch mit angestellten KlemmelementenFig. 8 view as in Figure 7, but with employed clamping elements
Fig. 9 Ansicht IX - IX gemäß Figur 79 view IX - IX according to FIG. 7
Eine Schlauchfolienbahn 15 (siehe Figur 1), vorzugsweise mit eingelegten Seitenfalten, wird zunächst von einem Vorzugrollensystem 9 in ein horizontal bewegliches Transportmittel, beispielsweise ein Greiferpaar 18 gefördert.A tubular film web 15 (see FIG. 1), preferably with inserted side folds, is initially conveyed by a preferred roll system 9 into a horizontally movable transport means, for example a pair of grippers 18.
Die Folienbahn 15 wird, nachdem der Vorzug den Abschnitt entsprechend der gewünschten Sacklänge vorgezogen hat, vom Messer 17 durchgeschnitten. Gleichzeitig erfolgt die Bodenschweißung 13. Der am unteren Ende durch den Sackboden 39 verschlossene Leersack 11 wird einem horizontal verschieblichen Transportmittel, beispielsweise einem Greifer 18, übergeben und zur Füllstation 60 transportiert.The film web 15, after the preference has pulled the section according to the desired bag length, cut by the knife 17. At the same time, the bottom welding takes place 13. The empty bag 11, which is closed at the lower end by the bottom of the bag 39, is transferred to a horizontally displaceable transport means, for example a gripper 18, and transported to the filling station 60.
In der Füllstation 60 übernimmt ein weiteres Transportmittel 4, welches aus 3,4,5 besteht, den Sackabschnitt. Der Leersack wird nun mit einem Saugersystem 16 geöffnet. Dazu wird der bzw. werden die Greifer 4 in Z- Richtung bzw. in -Z-Richtung (sackeinwärts) bewegt. Der Anschlussstutzen des Transportsystems 3 wird in den Sack bewegt und schützt die Sackinnenflächen vor der Verschmutzung durch eventuelle Produktanhaftungen am Dosierrohr 2,21.In the filling station 60 takes over a further transport 4, which consists of 3,4,5, the bag section. The empty bag is now opened with a suction system 16. For this purpose, the grippers 4 are moved in the Z direction or in the -Z direction (inwardly). The connecting piece of the transport system 3 is moved into the bag and protects the sack inner surfaces from contamination by possible product adherence to the metering tube 2,21.
Der geöffnete Sack wird vom Transportsystem 3, 4, 5 über das Dosierrohr 2,21 gezogen, bis sich das untere Ende des Sackes ungefähr in Höhe der Füllgutaustrittsöffnung 31 befindet. Die Sackbodenunterstützungseinrichtung 32,33,34 wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel unter den Sackboden
gefahren. Eine Sackbodenunterstützungseinrichtung 32,33,34 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr wird die Relativbewegung des Sackes gegenüber dem Befüllorgan 2,21 hauptsächlich dadurch hervorgerufen, dass der Rahmen 5 entlang der Führung 6 fährt. Dies wird durch den Doppelpfeil 35 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird also der Sack gegenüber dem Befüllorgan 2,21 bewegt. Denkbar ist es natürlich auch, die Relativbewegung zwischen Sack 8 und Dosierorgan 2 durch eine Bewegung des Dosierorgans 2 oder gar durch eine Bewegung von Sack 8 und Dosierorgan 2 herbeizuführen. In der Regel ist es hierbei ausreichend, wenn der Sack durch greiferartige Transportmittel 4 an seinem oberen Ende gehalten wird. Die erwähnte Sackbodenunterstützungseinrichtung 32,33,34 bietet optionalen, zusätzlichen Schutz vor einem Riss des gerade geschweißten Sackbodens.The opened bag is pulled by the transport system 3, 4, 5 on the metering tube 2,21 until the lower end of the bag is approximately equal to the Füllgutaustrittsöffnung 31. The bag bottom support device 32,33,34 is in the embodiment shown below the bag floor hazards. However, a bag bottom support device 32, 33, 34 is not absolutely necessary. Rather, the relative movement of the bag relative to the Befüllorgan 2,21 mainly caused by the fact that the frame 5 along the guide 6 moves. This is represented by the double arrow 35. In this embodiment of the invention, therefore, the bag is moved relative to the Befüllorgan 2,21. Of course, it is also conceivable to bring about the relative movement between bag 8 and metering element 2 by a movement of metering element 2 or even by a movement of bag 8 and metering element 2. As a rule, it is sufficient in this case if the bag is held by claw-like transport means 4 at its upper end. The mentioned bag bottom support device 32, 33, 34 offers optional, additional protection against a crack of the just welded bag bottom.
Das Verschlussrohr 21 wird angehoben und gibt die Produktaustrittsöffnung 31 frei. Das Produkt/Schüttgut 24 wird in den Sack gefüllt. Währenddessen senkt das Transportsystem 3,4,5 den Sack in der Weise ab, dass sich die Produktaustrittsöffnung 31 jederzeit unterhalb des Füllspiegels befindet. Noch vor dem Ende der Dosierung des Produktes/Schüttguts 24 kann sich die Produktaustrittsöffnung 31 jedoch zumindest einmal oberhalb des Füllspiegels 38 befinden. Nach Ende der Befüllung wird das Verschlussrohr 21 abgesenkt und verschließt die Produktaustrittsöffnung 31 , indem sie Kontakt mit dem Verschluss 20 aufnimmt. Der Anschlussstutzen wird aus dem Sack gezogen. Der bzw. die Greifer 4 des Transportsystems 3,4,5 wird bzw. werden nun entgegen der Z-Richtung (sackauswärts) bewegt und zieht/en den Öffnungsbereich am oberen Rand 25 des zuvor geöffneten Sacks stramm. Ein weiteres Transportmittel 10 übernimmt den befüllten Sack 8. Mittels der Verschließeinrichtung 14 wird nun der obere Rand des Sacks 25 verschlossen. Zusammen mit dem Dosiervorgang kann bei Bedarf durch den im Verschlussrohr 21 integrierten Filter abgesaugt werden. Das erforderliche Vakuum wird über den Stutzen 23 eingeleitet. Die Integration des Filters in das Verschlussrohr erlaubt eine sehr kompakte Bauform, die es ermöglicht, auch relativ kleine Säcke abzufüllen. Das Absaugen der Luft führt gewissermaßen zu
einer Verdichtung des Schüttguts. Hierdurch kann eine der Produktmenge angemessene Sackgröße gewählt werden.The closure tube 21 is lifted and releases the product outlet opening 31. The product / bulk material 24 is filled in the bag. Meanwhile, the transport system 3,4,5 lowers the bag in such a way that the product outlet opening 31 is always below the filling level. However, even before the end of the metering of the product / bulk material 24, the product outlet opening 31 may be located at least once above the filling level 38. After completion of the filling, the closure tube 21 is lowered and closes the product outlet opening 31 by making contact with the closure 20. The connecting piece is pulled out of the bag. The gripper (s) 4 of the transport system 3, 4, 5 is now moved counter to the Z direction (out of the bag) and tightens the opening area at the upper edge 25 of the previously opened bag. Another transport means 10 takes over the filled bag 8. By means of the closing device 14, the upper edge of the bag 25 is now closed. If necessary, it can be sucked out by the filter integrated in the closure tube 21 together with the dosing process. The required vacuum is introduced via the pipe 23. The integration of the filter in the closure tube allows a very compact design, which makes it possible to fill even relatively small bags. The suction of the air leads to a certain extent a compression of the bulk material. As a result, a sack size appropriate to the product quantity can be selected.
Dieser Effekt der Produktverdichtung kann durch den zusätzlichen Einsatz von Vibrationserzeugern oder Klopfern 29 noch verstärkt werden. Hier ist es vorteilhaft, das Dosierrohr 2,21 mittels eines Vibrationserzeugers 29 in Schwingung zu versetzen, da es sich während der Befüllung zumindest mit Teilen seiner Mantelfläche innerhalb des Produktes befindet. Die Schwingungen werden vom Dosierrohr 2,21 an das Befüllgut 24 übertragen, in dem dann eine Verdichtung stattfindet. Ein weiterer Vorteil des „vibrierenden Dosierrohrs" 2,21 ist, dass die Bildung von Produktanhaftungen am Dosierrohr 2,21 dadurch weitgehend vermieden wird. Der Rüttler 29 könnte auch an der „Sackbodenunterstützungsvorrichtung" 34 angeordnet sein.This effect of product compaction can be further enhanced by the additional use of vibration generators or beaters 29. It is advantageous here to set the dosing tube 2, 21 in vibration by means of a vibration generator 29, since it is located within the product at least with parts of its lateral surface during filling. The vibrations are transmitted from the dosing 2.21 to the filling material 24, in which then takes place a compression. A further advantage of the "vibrating metering tube" 2.21 is that the formation of product adhesions on the metering tube 2, 21 is thereby largely avoided, and the vibrator 29 could also be arranged on the "bag bottom support device" 34.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Verfahrschlittens ist es, den Rahmen 5 mitsamt Stutzen 3 sowie die Transportmittel 4 auf Sensoren zu lagern. Die Sensoren senden ihr Signal an eine Wägeelektronik, welche letztendlich den Dosiervorgang steuert. Auch die Aufsaugung 16 kann auf den Sensoren gelagert sein, sollte aber vorteilhafterweise an anderer Stelle gelagert sein, da die Aufsaugung 16 in der Regel während der Befüllung des Sacks 11 mit diesem nicht mehr in Kontakt steht.A particularly advantageous embodiment of the carriage is to store the frame 5 together with the neck 3 and the transport 4 on sensors. The sensors send their signal to a weighing electronics, which ultimately controls the dosing process. The absorption 16 may also be mounted on the sensors, but should advantageously be stored elsewhere, since the suction 16 is usually no longer in contact with it during the filling of the bag 11.
Zu erwähnen ist noch die Führung bzw. Stütze 6, die den Rahmen 5 und damit die Transportmittel 4 trägt. In dem Dosierorgan beziehungsweise Rohr 2 befindet sich eine Schnecke 7, mit der Befüllmaterial 24 aus dem Trichter 1 ohne große Staubbildung in den Sack 8 gefördert werden kann. Die verschiedenen Sensoren 26 (v. a. Wägesensoren beziehungsweise Wägezellen) deuten vorteilhafte Orte zum Anbringen solcher Sensoren an. Das Transportband 27 transportiert die befüllten Säcke (8). In der Umgebung desselben sind die Kontrollwaage 30 und der Vibrationserzeuger 29 angebracht.To mention is still the guide or support 6, which carries the frame 5 and thus the transport 4. In the metering or pipe 2 is a screw 7, can be promoted with the filling material 24 from the hopper 1 without much dust in the bag 8. The various sensors 26 (in particular weighing sensors or load cells) indicate advantageous locations for attaching such sensors. The conveyor belt 27 transports the filled bags (8). In the vicinity thereof, the checkweigher 30 and the vibration generator 29 are mounted.
Die Figuren 3 bis 8 zeigen eine Aufsicht auf die für die Sacköffnung und Sackbefüllung wesentlichen Elemente der Füllstation in einer Vorrichtung zum
Formen, Füllen und Schließen von Säcken. Diese Aufsicht ist in Figur 2 durch die Ansicht III - III dargestellt.FIGS. 3 to 8 show a plan view of the elements of the filling station which are essential for the sack opening and bag filling in a device for Forming, filling and closing sacks. This view is shown in Figure 2 by the view III - III.
Die Figur 3 zeigt einen noch ungeöffneten Leersack 11 , der zwei Außenwandungen 102, 103 umfasst. In dem gezeigten Fall ist ein Sack mit Seitenfalten 104, 105 zu sehen. Der Leersack 11 ist im Bereich seiner Seitenfalten 104, 105 von Greifern 106 und 107 von der hier nicht dargestellten Zuführvorrichtung 18 (siehe Figur 1) übernommen worden. Die Greifer 106, 107, die in den Haltern 108, 109 auf nicht näher dargestellte Weise drehbar gelagert sein, halten den Sack während des gesamten Befüllvorganges. Die Halter 108, 109 stützen sich auf dem hier ebenfalls nicht näher gezeigten Rahmen 5 ab und sind auf eine weiter unten beschriebene Weise relativ zu diesem Rahmen 5 verschiebbar.FIG. 3 shows a still unopened empty bag 11, which comprises two outer walls 102, 103. In the case shown, a sack with gussets 104, 105 can be seen. The empty bag 11 has been taken over in the region of its lateral folds 104, 105 by grippers 106 and 107 by the feed device 18 (not shown here) (see FIG. 1). The grippers 106, 107, which are rotatably mounted in the holders 108, 109 in a manner not shown, hold the bag during the entire filling process. The holders 108, 109 are based on the frame 5, which is likewise not shown here in detail, and are displaceable relative to this frame 5 in a manner described below.
Die Figur 4 zeigt dieselben Elemente wie die Figur 3, jedoch wurden Öffnungsmittel, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Sauger 110, 111 ausgebildet sind, von außen an die Sackwandungen 102, 103 angestellt und saugen diese an.FIG. 4 shows the same elements as FIG. 3, but opening means, which in the present exemplary embodiment are in the form of suckers 110, 111, are made from outside against the bag walls 102, 103 and suck them up.
Die Figur 5 stellt den Öffnungsvorgang des Leersacks 11 dar. Dazu wird der Sauger 110 in Richtung Y und der Sauger 111 in Richtung -Y bewegt. Gleichzeitig werden die Halter 108 und 109 in Richtung Z beziehungsweise -Z bewegt, um die Verringerung der seitlichen Ausdehnung des Sacks 11 auszugleichen. Auf diese Weise entsteht eine Einfüllöffnung am oberen Ende des Sacks 11. Dieser Sachverhalt ist auch bereits in Verbindung mit der Figur 2 beschrieben worden.FIG. 5 illustrates the opening process of the empty bag 11. For this purpose, the teat 110 is moved in the direction Y and the teat 111 in the direction -Y. At the same time, the holders 108 and 109 are moved in directions Z and -Z, respectively, to compensate for the reduction of the lateral extent of the bag 11. In this way, a filling opening at the upper end of the bag 11 is formed. This situation has also already been described in connection with FIG.
Die Figur 6 zeigt eine ähnliche Situation wie die Figur 5. Es wurde lediglich ein Dichtungselement 112 in das Innere des Sacks 11 eingeführt. Das Dichtungselement 112 ist bereits oben in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 und in der einleitenden Beschreibung als Anschlussstutzen bezeichnet worden. Im Rahmen dieser Anmeldung bezeichnen die Worte „Dichtungselement" und „Anschlussstutzen" somit dasselbe Element. Die Kontur des Dichtungselements 112 in der Aufsicht ähnelt in diesem Ausführungsbeispiel dem Querschnitt einer
Konvexlinse. Das Dichtungselement 112 braucht nur in etwa soweit in das Innere des Sacks 11 eingebracht zu werden, dass die Oberfläche des Dichtungselements auf einer Ebene oder etwas unterhalb der oberen Kanten der Wandungen 102 und 103 liegt (siehe Figur 9). Nach dem Einbringen des Dichtungselements 112 kann der Unterdruck, mit dem die Außenwandungen 102 und 103 über die Sauger 110 und 111 beaufschlagt werden, weggenommen und die Sauger 110, 111 entfernt werden. Das Dichtungselement 112 verfügt über zumindest zwei Durchgangsöffnungen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei derartige Öffnungen zu sehen. Die größte Öffnung stellt die Einfüllöffnung 113 dar, die vorzugsweise zentral angeordnet ist. Durch diese Einfüllöffnung kann das Produkt in das Innere des Sacks 11 eingefüllt werden. In einer ersten Ausführungsform wird jedoch der Sack relativ zu einem in der Vorrichtung fest stehenden Füllrohr bewegt. In einer zweiten Ausführungsform kann der Sack unbeweglich gehalten werden, während das Füllrohr durch die Einfüllöffnung in das Innere des Sacks 11 hineinbewegt wird. Auch eine Kombination beider Ausführungsbeispiele ist, wie beschrieben, denkbar. In allen Ausführungsformen umgibt das Dichtungselement 112 das Füllrohr und verschließt den Raum zwischen Füllrohr und den Wandungen 102 und 103. Die Sackwandungen 102 und 103 liegen demnach nicht unmittelbar am Füllstutzen an. Der Sack 11 wird dabei soweit angehoben, dass der Abstand zwischen Sackboden 39 und dem unteren Auslassende 31 des Füllrohres 2 sehr klein ist. Nach begonnenem Füllvorgang wird der Sack 11 kontinuierlich abgesenkt, so dass der Abstand zwischen dem unteren Auslassende 31 des Füllrohrs 2 und dem Füllgutpegel 38 sehr klein bleibt. Der Abstand kann dabei einen negativen Wert einnehmen. Das bedeutet, dass sich das Auslassende 31 , wie weiter oben bereits beschrieben, unterhalb des Füllgutpegels 38 befindet. Auf diese Weise wird eine Staubentwicklung während des Füllvorganges vermieden. Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass der Füllvorgang erst erfolgt, nachdem der in der Figur 8 dargestellte Schritt durchgeführt worden ist.FIG. 6 shows a situation similar to FIG. 5. Only one sealing element 112 was introduced into the interior of the bag 11. The sealing element 112 has already been referred to above in connection with Figures 1 and 2 and in the introductory description as a connecting piece. In the context of this application, the words "sealing element" and "connecting piece" thus refer to the same element. The contour of the sealing element 112 in the plan view is similar in this embodiment, the cross section of a Convex lens. The sealing element 112 only needs to be introduced into the interior of the bag 11 approximately so far that the surface of the sealing element lies on a plane or slightly below the upper edges of the walls 102 and 103 (see FIG. 9). After the introduction of the sealing element 112, the negative pressure, which is applied to the outer walls 102 and 103 via the suction cups 110 and 111, can be removed and the suction cups 110, 111 can be removed. The sealing element 112 has at least two passage openings. In the present embodiment, three such openings can be seen. The largest opening represents the filling opening 113, which is preferably arranged centrally. Through this filling opening, the product can be filled into the interior of the bag 11. In a first embodiment, however, the sack is moved relative to a fixed in the device filling tube. In a second embodiment, the sack can be held immovable while the filling tube is moved into the interior of the sack 11 through the filling opening. A combination of both embodiments is, as described, conceivable. In all embodiments, the sealing member 112 surrounds the filling tube and closes the space between the filling tube and the walls 102 and 103. The bag walls 102 and 103 are therefore not immediately adjacent to the filler neck. The bag 11 is raised so far that the distance between the bottom of the bag 39 and the lower outlet end 31 of the filling tube 2 is very small. After the filling process has begun, the bag 11 is lowered continuously, so that the distance between the lower outlet end 31 of the filling tube 2 and the level of the contents 38 remains very small. The distance can assume a negative value. This means that the outlet end 31, as already described above, below the Füllgutpegels 38 is located. In this way, a dust development during the filling process is avoided. It should be noted at this point that the filling process takes place only after the step shown in Figure 8 has been performed.
Das Dichtungselement 112 umfasst weiterhin zwei Durchführungen 114, durch die beispielsweise Absaugstutzen in das Innere des Sacks 11 eingebracht
werden können. Mit solchen Absaugstutzen lässt sich die beim Füllvorgang eingetragene Luft absaugen und auf diese Weise das Produkt verdichten.The sealing element 112 further comprises two passages 114 through which, for example, suction nozzles are introduced into the interior of the bag 11 can be. With such suction can register the registered during the filling process air and compress the product in this way.
Die Figur 7 zeigt nun, dass die Halter 108 wieder nach außen, in die Richtungen -Z und Z, bewegt werden. Die Wandungen 102 und 103 legen sich dabei von außen teilweise an den Rand des Dichtungselements 112. Der Raum zwischen den Wandungen 102 und 103 und dem Dichtungselement 112 ist dabei jedoch noch nicht vollständig verschlossen.FIG. 7 now shows that the holders 108 are again moved outward in the directions -Z and Z. The walls 102 and 103 lie partially outside from the outside to the edge of the sealing element 112. However, the space between the walls 102 and 103 and the sealing element 112 is not completely closed.
Um dieses zu erreichen, werden noch Klemmelemente 115 (siehe Figur 8) von außen an das Dichtungselement 112 angestellt, so dass die Wandungen 102 beziehungsweise 103 klemmend zwischen Dichtungselement 112 und Klemmelementen 115 oder auch zwischen zwei Klemmelementen 115 gehalten werden. Im Bereich des Dichtungselements 112 ist also jeweils zwischen diesem und einem Klemmelement eine einzelne Wandung des Sacks geklemmt. Zwischen zwei Klemmelementen 115 sind allerdings beide Wandungen 102 und 103 aufeinander liegend eingeklemmt. Wie der Figur 8 zu entnehmen ist, weisen die Klemmelemente 115 zwei Bereiche auf. Ein erster Bereich drückt gegen das Dichtungselement 112, so dass eine Sackwandung 102 oder 103 eingeklemmt wird. In einem zweiten Bereich drückt ein Klemmelement 115 gegen ein zweites Klemmelement, die zwischen sich die Sackwandungen 102 und 103 einklemmen. Da die Sackwandungen mittels der Halter 108 vorgespannt sind, ergibt sich eine außerordentlich hohe Dichtigkeit des Sackinneren gegenüber dem Sackäußeren. Dies gilt sogar für den Bereich 116 des Sackes, in dem weder ein Klemmelement 115, noch das Dichtungselement 112, noch die Halter 108 angreifen. Aufgrund der Tatsache, dass nicht in allen Bereichen der Sackwandung ein Vorrichtungselement angreifen muss, um eine ausreichende Dichtigkeit hervorzurufen, kann das Format der Säcke, insbesondere deren Breite, auch variiert werden. Die Kontur der Klemmelemente ist dabei an die Kontur des Dichtungselements angepasst, so dass kein freier Zwischenraum verbleibt. Die Halter 108 werden dabei mit einer nach außen gerichteten Kraft beaufschlagt, die jedoch geringer ist als die Kraft, mit der die Wandungen 102 und 103 gemäß der Figur 7 an das Dichtelement 112 angelegt werden. Dieser Sachverhalt wird in der Figur 8
durch im Vergleich zur Figur 7 kürzere Pfeile Z und -Z symbolisiert. Die Halter 108 werden dazu mittels Aktuatoren bewegt, die am Rahmen 5 angeordnet sein können. Solche Aktuatoren können beispielsweise Linearmotoren sein. Insbesondere Pneumatikkolben sind zu diesem Zweck denkbar. Bevorzugt sind dabei dreistufige Pneumatikzylinder, die mit drei verschiedenen Luftdrücken beaufschlagbar sind, so dass diese die Halter 108 und somit die Greifer mit 107 mit drei verschiedenen Kräften in Z bzw. -Z-Richtung beauschlagen können. Die Aktuatoren sind in der Figur 8 mit den Bezugszeichen 117 dargestellt und stützen sich, was nicht dargestellt ist, vorteilhafterweise auf dem Rahmen 5 ab. Das Material des Sacks 11 kann durch die Klemmelemente 115 an das Dichtungselement 112 angepresst werden, ohne dass es durch eine zu große Zugspannung durch die Halter 108 beschädigt wird. Die Kraft, mit der die Halter 108 beaufschlagt werden, ist aber dennoch so groß, dass sich die Bereiche 116 der Wandungen 102 und 103 aneinander legen, ohne dass hier die Klemmelemente 115 eine Kraft ausüben. Auch in solchen Bereichen 116 ist das Innere des Sacks 11 gegen die Umgebung ausreichend abgedichtet.In order to achieve this, clamping elements 115 (see FIG. 8) are also set against the sealing element 112 from the outside, so that the walls 102 and 103 are clamped between sealing element 112 and clamping elements 115 or between two clamping elements 115. In the region of the sealing element 112, therefore, a single wall of the bag is respectively clamped between this and a clamping element. Between two clamping elements 115, however, both walls 102 and 103 are clamped lying on each other. As can be seen from FIG. 8, the clamping elements 115 have two regions. A first area presses against the sealing element 112, so that a bag wall 102 or 103 is clamped. In a second area, a clamping element 115 presses against a second clamping element, which clamp the bag walls 102 and 103 between them. Since the bag walls are biased by the holder 108, results in an extremely high tightness of the bag interior with respect to the bag exterior. This applies even to the region 116 of the bag, in which neither a clamping element 115, nor the sealing element 112, nor the holder 108 attack. Due to the fact that not all areas of the bag wall must attack a device element in order to produce sufficient tightness, the format of the bags, in particular their width, can also be varied. The contour of the clamping elements is adapted to the contour of the sealing element, so that no free space remains. The holders 108 are thereby acted upon by an outwardly directed force which, however, is less than the force with which the walls 102 and 103 according to FIG. 7 are applied to the sealing element 112. This situation is shown in FIG. 8 symbolized by compared to Figure 7 shorter arrows Z and -Z. The holders 108 are moved by means of actuators, which may be arranged on the frame 5. Such actuators may be, for example, linear motors. In particular, pneumatic pistons are conceivable for this purpose. Preference is given to three-stage pneumatic cylinder, which can be acted upon by three different air pressures, so that they can beauchlage the holder 108 and thus the gripper with 107 with three different forces in Z and -Z direction. The actuators are represented in FIG. 8 by the reference numeral 117 and, which is not shown, are advantageously supported on the frame 5. The material of the bag 11 can be pressed against the sealing element 112 by the clamping elements 115, without being damaged by the holders 108 due to excessive tension. However, the force with which the holders 108 are acted upon is nevertheless so great that the regions 116 of the walls 102 and 103 abut one another without the clamping elements 115 exerting a force here. Even in such areas 116, the interior of the bag 11 is sufficiently sealed against the environment.
In der Figur 8 ist noch die Linie L gestrichelt dargestellt, auf weicher die Ecken des Dichtungselements 112 liegen. Ebenso liegt sowohl die Mittelebene zwischen den Greifern 106 und die Mittelebene zwischen den Greifern 107 auf dieser Linie als auch die Richtung der Kraft, die die Aktuatoren 117 auf die Halter 108 und 109 ausüben. Die Linie L ist damit eine Symmetrielinie.In the figure 8, the line L is still shown in dashed lines, on which the corners of the sealing element 112 lie. Likewise, both the median plane between the grippers 106 and the median plane between the grippers 107 lie on this line, as well as the direction of force exerted by the actuators 117 on the holders 108 and 109. The line L is thus a symmetry line.
Die Figur 9 zeigt die Ansicht IX - IX aus Figur 7. In dieser Figur 9 ist in ausgezogener Linie das Dichtungselement 112 zu erkennen, bevor es in den Sack eingebracht wird. Nach der Verschiebung in Richtung des Pfeils X befindet sich das Dichtungselement 112 im Inneren des Sacks 11 knapp unterhalb der oberen Kante 117 des Sacks 11. In dieser Position ist das Dichtungselement 112 mit unterbrochenen Linien dargestellt.FIG. 9 shows the view IX-IX from FIG. 7. In this FIG. 9, the sealing element 112 can be seen in a solid line before it is introduced into the bag. After being displaced in the direction of the arrow X, the sealing element 112 is located inside the bag 11 just below the upper edge 117 of the bag 11. In this position, the sealing element 112 is shown with broken lines.
Aus der Figur 9 sind zusätzlich die Zielbereiche 118 erkennbar, in welche die Greifer 106 und 107 greifen. In dieser Figur sind nur die vorderen Greifer 106 bzw. 107 erkennbar, die auf die Wandung 103 greifen. Wie aus den Figuren 3 bis 8 ersichtlich ist, fassen die hinteren Greifer 106 und 107 auf die Wandung
102. Die Zielbereiche liegen weit außenseitlich. Bei einem Seitenfaltensack sind diese außenseitlichen Bereiche beispielsweise die Seitenfaltenbereiche. Der Zielbereich 118 ist zudem möglichst nahe an der Sackoberkante 25 angeordnet. Da der Sack 11 nur bis zu einem Bereich befüllt werden kann, der deutlich unterhalb des Zielbereiches 118, in dem die Greifer 106 und 107 angreifen, liegt, ist jegliches Sackmaterial, das nach oben über die Greifer 106 und 107 hinausragt, nutzlos und sollte eingespart werden. In einer einfachen Ausführungsform sind die Zielbereiche 118 in der rechten bzw. linken oberen Ecke des Sacks 11 angeordnet.From Figure 9, the target areas 118 can be seen in addition, in which the grippers 106 and 107 engage. In this figure, only the front grippers 106 and 107 can be seen, which engage the wall 103. As can be seen from FIGS. 3 to 8, the rear grippers 106 and 107 grip the wall 102. The target areas are far outward. For example, in a gusseted bag these outboard areas are the gusset areas. The target area 118 is also arranged as close as possible to the sack top 25. Since the bag 11 can only be filled to a region that lies well below the target area 118 in which the grippers 106 and 107 engage, any bag material that projects upwards beyond the grippers 106 and 107 is useless and should be saved become. In a simple embodiment, the target areas 118 are located in the right and left upper corners of the bag 11, respectively.
In der Figur 9 sind nochmals die Richtungen -Z und Z eingezeichnet, in die die Kräfte zeigen, mit welchen die Aktuatoren 117 die Haltemittel 108 beaufschlagen. Diese Kraftrichtungen sind von der Hauptsymmetrieachse 120 des Sacks weggerichtet. Die Hauptsymmetrieachse 120 liegt dabei entlang der Längsrichtung des Sacks und in der Regel mittig zwischen den beiden Außenkanten des Sacks 11.
The directions -Z and Z are again shown in FIG. 9, in which the forces with which the actuators 117 apply the holding means 108 are shown. These force directions are directed away from the main axis of symmetry 120 of the bag. The main axis of symmetry 120 lies along the longitudinal direction of the bag and, as a rule, centrally between the two outer edges of the bag 11.