EP2246264A1 - Aufsteckvorrichtung und Aufsteckverfahren für Ventilsäcke - Google Patents

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EP2246264A1
EP2246264A1 EP09005944A EP09005944A EP2246264A1 EP 2246264 A1 EP2246264 A1 EP 2246264A1 EP 09005944 A EP09005944 A EP 09005944A EP 09005944 A EP09005944 A EP 09005944A EP 2246264 A1 EP2246264 A1 EP 2246264A1
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EP
European Patent Office
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valve
grippers
bag
alignment
clip
Prior art date
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EP09005944A
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English (en)
French (fr)
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EP2246264B1 (de
Inventor
Uwe Bock
Kai Behrendt
Kai Biebau
Volker Fischer
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Claudius Peters Projects GmbH
Original Assignee
Claudius Peters Technologies GmbH
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Publication date
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Priority to EP09005944A priority patent/EP2246264B1/de
Priority to ES09005944T priority patent/ES2375328T3/es
Priority to CN201010169282.XA priority patent/CN101875407B/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/26—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/262—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks opening of valve bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/12—Feeding flexible bags or carton blanks in flat or collapsed state; Feeding flat bags connected to form a series or chain
    • B65B43/14—Feeding individual bags or carton blanks from piles or magazines
    • B65B43/16—Feeding individual bags or carton blanks from piles or magazines by grippers
    • B65B43/18—Feeding individual bags or carton blanks from piles or magazines by grippers by suction-operated grippers

Definitions

  • the invention relates to a slip-on device for valve bags on a filling tube of a filling machine, comprising a supply means for stacked in a bundle valve sacks, which are preferably made of plastic material and with rider band.
  • the invention is in particular directed to a separating device, which is designed to receive in each case a valve sack of the bundle and an alignment device which aligns the valve sack for attachment to the filling tube.
  • valve bags Automatic filling machines are frequently used to fill various free-flowing bulk materials in valve bags. These usually have several, mostly rotating filling tubes.
  • the valve bags are characterized in that they have at their upper end an opening to receive the filling tube of the filling machine.
  • the main advantage of valve bags is that they self-close after being filled and removed from the machine. The removal of the filled valve bag can therefore be rational.
  • valve bags Automatic clip-on devices for valve bags are known from the prior art. Usually they will the valve bags fed in bundles. Before separating the topmost valve bag, the bundle is aligned at two right angles to each other arranged straightening edges. A lift arm removes the uppermost valve bag and transfers it to a valve opening station. Thanks to the orientation of the bundle, the single bag is also aligned and therefore its position and that of its openable valve are defined. This type of alignment works well for bundles in which the individual valve bags are uniformly positioned.
  • stitched bags made of plastic material, which are closed at their top and bottom, each with a sewing - usually with a rider tape -.
  • the valve is incorporated at the front of the bag in the area of the upper edge.
  • the smooth plastic material and the often considerable hand valve tolerances of the valve bags with each other lead to an imprecise positioning of the individual valve bag in the bundle. The desired unambiguous orientation can thus no longer be guaranteed sufficiently.
  • the invention has for its object to provide an improved clip-on device and an operating method for it, which is more robust against positional deviations and thus allows higher clock frequencies.
  • a slip-on device for valve sacks on a filling tube of a filling machine comprising a supply device for stacked in a bundle valve bags, preferably made of plastic material and with rider band, a singulator, which is designed to receive each a valve bag from the bundle, an alignment device for the recorded valve bag , And a transport device for the isolated valve bag, the invention provides that the alignment is arranged in the direction of the singulator and the alignment gripper and a height control system comprises, by means of which the isolated valve bag along a lifting guide is vertically aligned.
  • the essence of the invention lies in the idea of first performing a separation of the valve sacks, and then aligning the isolated valve sack only after that and, if necessary, smoothing it.
  • the invention achieves this by accommodating the singulated valve bag without being aligned in advance and then transferred to the transport device. Only at the subsequent station, the alignment, is a vertical alignment of the valve bag and possibly a horizontal tightening done.
  • the vertical alignment takes place according to the invention by means of a lifting device comprising a height control system.
  • the invention Since, according to the invention, the separation takes place in the unaligned state, the invention is therefore robust against incorrect positioning of individual valve sacks in the bundle. Even large tolerances do not interfere with this. In particular, sloping valve bags in the bundle can be processed well. The robustness against not exactly aligned valve bags in the bundle is thus increased.
  • the invention has the advantage that also width deviations of the valve bags in the bundle will not hurt. This measure deviations of the valve bags can be collected.
  • the invention offers the advantage that when aligning both dimensions, i. vertical alignment as well as horizontal alignment (tightening) can be performed simultaneously. This allows shorter cycle times and thus an increase in the clock frequency. Overall, the invention thus combines a greater robustness with respect to the positioning and tolerance deviation of the valve bags with the potential for higher clock frequencies.
  • the alignment device has a spreading device. With this can be carried out in a simple manner when aligning the smoothing of the valve bag.
  • the grippers are movable away from each other. This can be achieved in a structurally simple and elegant way, the desired spread functionality.
  • the height control system preferably comprises a height sensor which acts via a control device on the lifting mechanism of the gripper. Accordingly, a Sp Dretzbe dictionaryr is preferably provided, which limits the spreading of the gripper via a controller.
  • the grippers are preferably arranged to be movable between a lower position (home position) and an upper position (alignment position), being opened in the lower home position for receiving the valve sack and moved to the alignment position after closing by means of the lift control ,
  • the alignment position is determined by the height control system.
  • the grippers are movable between an upper starting position and a lower aligning position. The upper starting position is fixed, while the lower alignment position is determined by the relative positioning of the gripper to the valve bag.
  • the gripper two linear guides, one transverse to the upper edge of the bag and the other is aligned parallel thereto. This makes it possible to achieve a lifting movement for the valve bag by means of the transversely oriented linear guide, while smoothing (tightening) can be achieved by moving the grippers apart by means of the parallel aligned linear guide.
  • the grippers are designed as scissor grippers, which engage over the upper bag edge. This avoids the risk of damage to the sensitive top seam of the valve bag, and prevents the overflowing of compression in the uppermost region, so that the valve arranged there as a rule can be opened more easily.
  • the grippers can be provided with friction linings or are preferably equipped with suckers.
  • the grippers are rotatable about a horizontal axis. This ensures that no deformations of the valve sack occur even when the upper edge of the valve bag is inclined during the alignment, in particular in the region of the points of engagement of the gripper.
  • the invention further extends to a corresponding method for attaching a valve sack to a filling tube of a filling machine. It comprises the steps of feeding a bundle of stacked valve sacks, preferably of plastic material and with rider tape, separating one of the valve sacks from the bundle, transporting the separated valve sack to an alignment station, aligning the singulated valve sack, wherein according to the invention the alignment takes place after singulation and a method of the valve bag comprises until the upper edge reaches a defined alignment position, and subsequent removal to the filling tube.
  • the grippers are preferably in the lower receiving position in the open position on the transport device until the isolated valve bag is moved into the open gripper. Thereafter, the grippers close and move with the valve bag upwards until a defined height position is reached for each gripper and thus the movement of the gripper is stopped.
  • This may be a mechanical stop for the top of the valve bag or a height sensor with a controller which detects the bag top and stops the movement of the gripper.
  • the grippers are in the open position in an upper starting position on the transport device.
  • the isolated valve bag moves under the open gripper.
  • the grippers then move down towards the bag, until a sensor detects the upper edge of the bag and stops the gripper.
  • the grippers then hold the valve bag in a defined position, and then only need to move back up to the starting position.
  • FIG. 1 An embodiment of a slip-on device according to the invention is embedded in a filling system, as in Fig. 1 is shown schematically. It includes a filling machine 1, a supply device 2 for bundles of stacked valve bags and a slip-3.
  • the filling machine 1 is only partially shown with a lower end of a storage bunker 10 for flowable material to be packaged, for example cement.
  • a filling star 11 is arranged at the lower end of the storage bunker 10. This has a plurality of radially outwardly facing filling tubes 13. In the illustrated embodiment, the filling star 11 rotates about the stationary part with the storage bunker 10 of the filling machine 1, so that different stations are formed.
  • a Aufsteckstation 12 facing the slip-on device 3 an isolated valve bag is attached to the filling tube 13 in each case.
  • the filling star 11 continues to rotate, during which the valve sack is filled via the filling tube 13 until it finally reaches a filling weight and is removed from the filling tube 13 at an unloading station 14, after which the filling tube 13 continues to rotate again until the section opposite the plug-on device, and the process begins again.
  • the feeder 2 serves to feed bundles 9 stacked valve sacks 90. It comprises a conveyor belt 21 (in Fig. 1 only partially shown), which transports the bundle 9 through an input portal 31 to the slip-on device 3 from a feed point, not shown.
  • the conveyor belt 21 is divided into a plurality of compartments 22, on each of which a bundle 9 comes to rest.
  • the respective last compartment 22 ' is emptied, in which the bundle 9' located therein is transported onto the storage table 32 immediately following in the direction of travel of the strip 20.
  • the storage table 32 may be facing away from the conveyor belt 21 at its End have a directional edge 32 ', along which the bundle 9' is automatically aligned by the feeding device 2.
  • the separating device 3 serves to separate each of the topmost sack 90 from the bundle 9, in which it receives it, aligns it and moves the aligned sack in the attachment station 12 onto the filling tube 13.
  • the slip-on device 3 comprises as main components a separating device 4, a transport device 5 as well as an alignment device 6 and a control 8.
  • the separating device 4 decreases from the bundle 9 'lying on the delivery table 32 to the respective valve bag 90 lying on top of it.
  • it has a lifting gripper 41, which between a receiving position (in Fig. 2a shown with solid lines) and a dispensing position (shown with dashed lines) is movable. In the illustrated embodiment, this is a pivoting movement about a pivot axis 43, but also any other type of movement (translational or combined translational / rotary) may be provided.
  • the lifting gripper 41 has at its free end a receiving means, which is formed in the illustrated embodiment as suction cups 42.
  • the uppermost valve bag 90 can be taken in several places, the lifting gripper 41 pivots about its axis 43 and thus transferred the valve bag 90 in a suspended position and finally transfers it to the transport device 5. Further, a sack bottom lifter (not shown) is expediently provided, the at Separating the uppermost sack 90 in support of lifting the sack bottom.
  • the alignment is carried out according to the invention only after the separation, namely in the alignment station 6.
  • the isolated valve sacks 90 are guided over the supply device 5 (see Fig. 2b ).
  • the transport device 5 itself is designed in a manner known per se, namely with a horizontally moving conveyor belt 51 and a bar pressed against it with rollers as guide 50.
  • the conveyor belt 51 which is usually designed as a driven V-ribbed belt, has a friction-increasing coating on its rear side , thanks to which the pressed from the guide 50 against the ribs valve sacks 90 are transported in the conveying direction 59.
  • the separating device 4 is arranged (in Fig. 2b not shown).
  • the alignment device 6 is arranged. It comprises two grippers 61, 61 'with shears 60, which are height-displaceable via a respective linear guide 62, 62'.
  • an electric actuator 63, 63 ' is provided in each case. This can be carried out in a conventional manner as a spindle drive, along which the grippers 61, 61 'are guided in height movable.
  • a second linear guide 64 is provided. It is arranged perpendicular to the linear guide 62.
  • a drive device 65 which is preferably designed as a pneumatic drive.
  • the gripper 61 can be moved away from the other gripper 61 'or moved back to it in the return stroke, whereby a spreading movement between the grippers 61, 61' is effected.
  • the grippers 61, 61 ' are pivotally mounted in the horizontal about a pivot axis 66. It should be noted that the grippers 61, 61' by means of their respective associated actuator 63, 63 'can be moved individually in height. As a result, an alignment can be achieved even with an oblique position of the upper edge of the bag 90.
  • a height sensor 82, 82 ' which are designed as a light barrier and each of the linear guides 62, 62' are assigned. They are connected to the control device 8, which in turn controls the actuators 63, 63 '. Furthermore, the control device 8 controls the pneumatic drive 65. Thus, it operates the alignment device 6 in the following manner.
  • the reference name Fig. 4 describe the gripper 61, 61 'in an upper position (home position) waiting for the arrival of the bag 90 at the end of the transport device 5.
  • the bag 90 moves in the transport device 5 in the intermediate position for receiving by the alignment device 6 (Phase Ia) , wherein the detection of this position is detected by a sensor 80 and reported to the control device 8 (phase Ib). Subsequently, by means of the actuators 63, 63 ', the grippers 61, 61' are moved downwards (phase IIa). By means of the sensors 82, 82 ', the reaching of the upper bag edge the valve bag 90 detected and reported to the controller 8 (Phase IIb). The controller 8 gives the signal to close the grippers 61, 61 'and the guide 50 opens (phase III).
  • the spreading drive 65 is actuated, whereby the gripper 61 is moved away from the gripper 61 '(phase IVb).
  • the bag is streamlined and smoothed.
  • the valve bag 90 is aligned with it and can be spent on the filling tube 13.
  • the guide 50 is closed again around the now aligned valve bag 90 (phase V).
  • the bag now held in the correct position in the transport device 5 is transported further in the direction of the filling star 11 until a valve opening station 7 is reached.
  • the valve bag 90 is accelerated by the control device 8 in time as the filling tube 13 advances past the transporting device 5 (phase VII) so that it is shot onto the filling tube 13 exactly.
  • Fig. 5 An alternative method is in Fig. 5 shown. The differences are explained below. It is envisaged that the grippers 61, 61 'not wait in their upper position, but in their lower position in the open position (home position) on the arrival of the valve bag 90; Steps IIa and IIb concerning the procedure of. Gripper 61, 61 'down until they have reached the bag edge, thus eliminating. This will be after Step IV concerning the raising of the grippers 61, 61 ', an additional step IVc inserted, the grippers 61, 61' so far go up until the upper bag edge of the valve bag 90 has reached a defined position. This is preferably done individually for each of the two grippers 61, 61 '.
  • the valve bag is according to the method in a defined position, regardless of the relative positioning of the valve bag 90 to the grippers 61, 61 'when receiving the valve bag 90.
  • the phases V and VI are completed as described above.
  • starting position starting position
  • phase IIa refolded phase IIa
  • phase II is omitted as a separate step, since it is carried out parallel to the transport of the bag (in phase VII).
  • One step in the cycle is thus saved, which reduces the cycle time accordingly.
  • the clock frequency can thus be further increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Aufsteckvorrichtung für Ventilsäcke (90) auf ein Füllrohr (13) einer Füllmaschine (1), umfassend eine Zufuhreinrichtung (2) für in einem Bündel (9) gestapelte Ventilsäcke (90), vorzugsweise aus Kunststoffmaterial und mit einem Reiterband, einer Vereinzelungseinrichtung (4), welche zur Aufnahme jeweils eines der Ventilsäcke (90) aus dem Bündel (9) ausgebildet ist, eine Ausrichteinrichtung sowie eine Transporteinrichtung für die vereinzelten Ventilsäcke, wobei die Ausrichteinrichtung (6) in Laufrichtung (59) nach der Vereinzelungseinrichtung (4) angeordnet ist, und die Ausrichteinrichtung (6) Greifer (61,61') und ein Höhenkontrollsystem (8,82,82') umfasst, mittels derer der Ventilsack (90) entlang einer Hubführung vertikal ausgerichtet wird. Ein entsprechendes Verfahren zum Aufstecken eines Ventilsacks (90) auf ein Füllrohr (13) ist ebenfalls beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufsteckvorrichtung für Ventilsäcke auf ein Füllrohr einer Füllmaschine, umfassend eine Zufuhreinrichtung für in einem Bündel gestapelte Ventilsäcke, die vorzugsweise aus Kunststoffmaterial und mit Reiterband hergestellt sind. Die Erfindung ist im besonderen gerichtet auf eine Vereinzelungseinrichtung, welche zur Aufnahme jeweils eines Ventilsacks von dem Bündel ausgebildet ist und einer Ausrichteinrichtung, welche den Ventilsack zum Aufstecken auf das Füllrohr ausrichtet.
  • Zum Abfüllen von verschiedenen rieselfähigen Schüttgütern in Ventilsäcke werden häufig automatische Füllmaschinen verwendet. Diese haben in der Regel mehrere, meist rotierende Füllrohre. Die Ventilsäcke zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihrem oberen Ende eine Öffnung haben, um dort das Füllrohr der Füllmaschine aufzunehmen. Der Hauptvorteil der Ventilsäcke besteht darin, dass sie sich selbsttätig verschließen, nachdem sie befüllt wurden und von der Maschine abgenommen wurden. Das Abnehmen des gefüllten Ventilsacks kann daher rationell erfolgen. Man ist im Interesse hoher Taktzeiten interessiert, auch das Aufstecken des leeren Ventilsacks zum Füllen möglichst schnell durchzuführen. Voraussetzung hierfür ist eine schnelle und akkurate sowie störsichere Vereinzelung und Ausrichtung der Ventilsäcke.
  • Automatische Aufsteckvorrichtungen für Ventilsäcke sind aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden ihnen die Ventilsäcke bündelweise zugeführt. Vor dem Vereinzeln des obersten Ventilsack wird das Bündel an zwei rechtwinkelig zueinander angeordneten Richtkanten ausgerichtet. Ein Hubarm entnimmt den zu oberst liegenden Ventilsack und übergibt ihn an eine Ventilöffnungsstation. Dank der Ausrichtung des Bündels ist auch der einzelne Sack ausgerichtet, und daher ist seine Lage und die seines zu öffnenden Ventils definiert. Diese Art der Ausrichtung funktioniert gut für Bündel, in denen die einzelnen Ventilsäcke gleichförmig positioniert sind. Schwierigkeiten bereiten hierbei jedoch genähte Säcke aus Kunststoffmaterial, die an ihrer Ober- und Unterseite mit jeweils einer Vernähung - in der Regel mit einem Reiterband - verschlossen sind. Das Ventil ist an der Stirnseite des Sacks im Bereich der Oberkante eingearbeitet. Das glatte Kunststoffmaterial und die bei Handfertigung oftmals beträchtlichen Toleranzen der Ventilsäcke untereinander führen zu einer unpräzisen Positionierung des einzelnen Ventilsacks im Bündel. Die gewünschte eindeutige Ausrichtung kann damit nicht mehr hinreichend gewährleistet werden.
  • Um diesen Nachteil abzuhelfen, ist es aus der EP 1 555 207 bekannt, den obersten Ventilsack eines Bündels mittels eines Positionierelements auszurichten. Dazu erfasst das Positionierelement den Ventilsack form- oder kraftschlüssig und verschiebt ihn mit der dem Ventil zugeordneten Querkante gegen einen festen Anschlag. Weiter ist es aus der DE 3535941 bekannt, dass der aufgenommene Sack geglättet wird und an der Oberkante das ventilseitig überstehende Reiterbandstück ausgerichtet wird. Die Vorrichtung muss dazu auf die Breite der Ventilsäcke eingestellt werden. Dies kann gerade bei Bündeln von Ventilsäcken mit entsprechend großer Toleranz Schwierigkeiten aufwerfen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Aufsteckvorrichtung und ein Betriebsverfahren dafür zu schaffen, welches robuster ist gegenüber Lageabweichungen und damit höhere Taktfrequenzen ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Bei einer Aufsteckvorrichtung für Ventilsäcke auf ein Füllrohr einer Füllmaschine, umfassend eine Zufuhreinrichtung für in einem Bündel gestapelte Ventilsäcke, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial und mit Reiterband, eine Vereinzelungseinrichtung, welche zur Aufnahme von jeweils einem Ventilsack aus dem Bündel ausgebildet ist, eine Ausrichteinrichtung für den aufgenommenen Ventilsack, und eine Transporteinrichtung für den vereinzelten Ventilsack, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausrichteinrichtung in Laufrichtung nach der Vereinzelungseinrichtung angeordnet ist und die Ausrichteinrichtung Greifer sowie ein Höhenkontrollsystem umfasst, mittels derer der vereinzelte Ventilsack entlang einer Hubführung vertikal ausgerichtet wird.
  • Der Kern der Erfindung liegt in dem Gedanken, zuerst eine Vereinzelung der Ventilsäcke durchzuführen, und den vereinzelten Ventilsack erst danach auszurichten und ggf. zu glätten. Die Erfindung erreicht dies, indem der vereinzelte Ventilsack aufgenommen wird ohne vorher ausgerichtet zu sein und dann an die Transporteinrichtung übergeben zu werden. Erst an der nachfolgenden Station, der Ausrichtstation, erfolgt ein vertikales Ausrichten des Ventilsacks und ggf. ein horizontales Straffen. Das vertikale Ausrichten erfolgt erfindungsgemäß mittels einer Hubeinrichtung, die ein Höhenkontrollsystem umfasst. Damit erfolgt das Anheben des Ventilsacks auf kontrollierte Weise, und zwar so, dass dabei die Oberkante des Ventilsacks ausgerichtet wird.
  • Da gemäß der Erfindung das Vereinzeln im unausgerichteten Zustand erfolgt, ist die Erfindung damit robust gegenüber Fehlpositionierungen einzelner Ventilsäcke im Bündel. Auch große Toleranzen stören hierbei nicht. Insbesondere können auch schrägliegende Ventilsäcke im Bündel gut verarbeitet werden. Die Robustheit gegenüber nicht exakt ausgerichteten Ventilsäcken im Bündel ist damit erhöht. Weiter weist die Erfindung den Vorteil auf, dass auch Breitenabweichungen der Ventilsäcke im Bündel nicht schaden. Damit können auch Maßabweichungen der Ventilsäcke aufgefangen werden. Schließlich bietet die Erfindung den Vorteil, dass beim Ausrichten beide Dimensionen, d.h. das vertikale Ausrichten wie auch das horizontale Ausrichten (Straffen) gleichzeitig durchgeführt werden können. Dies ermöglicht kürzere Taktzeiten und damit eine Erhöhung der Taktfrequenz. Insgesamt vereinigt die Erfindung damit eine größere Robustheit im Bezug auf die Positionierung und Toleranzabweichung der Ventilsäcke mit dem Potential zu höheren Taktfrequenzen.
  • Vorzugsweise weist die Ausrichteinrichtung eine Spreizeinrichtung auf. Mit dieser kann auf einfache Weise beim Ausrichten auch das Glätten des Ventilsacks durchgeführt werden.
  • Mit Vorteil sind die Greifer voneinander weg bewegbar. Damit kann auf konstruktiv einfache und elegante Weise die gewünschte Spreizfunktionalität erreicht werden.
  • Das Höhenkontrollsystem umfasst vorzugsweise einen Höhensensor, der über eine Steuereinrichtung auf den Hubmechanismus des Greifers wirkt. Entsprechend ist vorzugsweise ein Spreizbegrenzer vorgesehen, welcher über eine Steuerung das Spreizen der Greifer begrenzt. Die Greifer sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie zwischen einer unteren Position (Ausgangsposition) und einer oberen Position (Ausrichtposition) beweglich sind, wobei sie in der unteren Ausgangsposition geöffnet sind zur Aufnahme des Ventilsacks und nach dem Schließen mittels der Hubsteuerung in die Ausrichtposition bewegt sind. Die Ausrichtposition ist hierbei durch das Höhenkontrollsystem bestimmt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Greifer zwischen einer oberen Ausgangsposition und einer unteren Ausrichtposition beweglich sind. Die obere Ausgangsposition ist hierbei fix, während die untere Ausrichtposition durch die relative Positionierung der Greifer zum Ventilsack bestimmt ist.
  • Es hat sich bewährt, für die Greifer zwei Linearführungen vorzusehen, wobei eine quer zur oberen Sackkante und die andere parallel dazu ausgerichtet ist. Dies ermöglicht es, mittels der quer ausgerichteten Linearführung eine Hubbewegung für den Ventilsack zu erreichen, während über die parallel ausgerichtete Linearführung ein Glätten (Straffen) durch Auseinanderbewegen der Greifer erreicht werden kann. Vorzugsweise sind die Greifer als Scherengreifer ausgebildet, welche die obere Sackkante übergreifen. Damit wird zum einen die Gefahr einer Beschädigung der empfindlichen oberen Naht des Ventilsacks vermieden, und zum anderen wird durch das Übergreifen ein Zusammenpressen im obersten Bereich vermieden, so dass sich das in der Regel dort angeordnete Ventil leichter öffnen lässt.
  • Die Greifer können mit Reibbelägen versehen sein oder sind vorzugsweise mit Saugern ausgerüstet.
  • Vorzugsweise sind die Greifer um eine horizontale Achse drehbar. Damit wird erreicht, dass auch bei schräg liegender Oberkante des Ventilsacks während des Ausrichtens keine Verformungen des Ventilsacks entstehen, und zwar insbesondere im Bereich der Angriffspunkte der Greifer.
  • Die Erfindung erstreckt sich weiter auf ein entsprechendes Verfahren zum Aufstecken eines Ventilsacks auf ein Füllrohr einer Füllmaschine. Es umfasst die Schritte Zuführen eines Bündels gestapelter Ventilsäcke, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial und mit Reiterband, Vereinzeln von jeweils einen der Ventilsäcke aus dem Bündel, Transportieren des vereinzelten Ventilsacks zu einer Ausrichtstation, Ausrichten des vereinzelten Ventilsacks, wobei gemäß der Erfindung das Ausrichten nach dem Vereinzeln erfolgt und ein Verfahren des Ventilsacks umfasst, bis dessen Oberkante eine definierte Ausrichtposition erreicht, und nachfolgendes Abtransportieren zum Füllrohr.
  • Dabei stehen vorzugsweise die Greifer in unterer Aufnahmeposition in geöffneter Stellung über der Transporteinrichtung, bis der vereinzelte Ventilsack in die geöffneten Greifer hineingefahren ist. Danach schließen die Greifer und bewegen sich mit dem Ventilsack soweit nach oben, bis für jeden Greifer eine definierte Höhenposition erreicht ist und so die Bewegung des Greifers gestoppt wird. Hierbei kann es sich um einen mechanischen Anschlag für die Oberseite des Ventilsacks handeln oder um einen Höhensensor mit einer Steuerung, welcher die Sackoberkante erkennt und die Bewegung des Greifers stoppt.
  • Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Greifer in geöffneter Stellung in einer oberen Ausgangsposition über der Transporteinrichtung stehen. Der vereinzelte Ventilsack bewegt sich unter die geöffneten Greifer. Daraufhin bewegen sich die Greifer nach unten zum Sack hin und zwar so weit, bis ein Sensor jeweils die Sackoberkante erkennt und die Bewegung des Greifers stoppt. Die Greifer halten den Ventilsack dann in einer definierten Stellung, und brauchen dann nur noch zurück in die Ausgangsposition nach oben zu verfahren.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Übersichtsdarstellung einer Füllmaschi- ne mit der Aufsteckvorrichtung;
    Fig. 2a,b
    schematisierte Detaildarstellungen der Aufsteckvorrichtung;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2b;
    Fig. 4
    ein Zyklusdiagramm für ein erstes Aus- führungsbeispiel; und
    Fig. 5
    ein Zyklusdiagramm für ein zweites Aus- führungsbeispiel.
  • Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Aufsteckvorrichtung ist eingebettet in eine Füllanlage, wie sie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Sie umfasst eine Füllmaschine 1, eine Zufuhreinrichtung 2 für Bündel von gestapelten Ventilsäcken sowie eine Aufsteckvorrichtung 3.
  • Die Füllmaschine 1 ist nur teilweise mit einem unteren Ende eines Lagerbunkers 10 für zu verpackendes fließfähiges Gut, beispielsweise Zement, dargestellt. Am unteren Ende des Lagerbunkers 10 ist ein Füllstern 11 angeordnet. Dieser weist mehrere radial nach außen weisende Füllrohre 13 auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rotiert der Füllstern 11 um den stationären Teil mit dem Lagerbunker 10 der Füllmaschine 1, so dass verschiedene Stationen gebildet sind. An einer der Aufsteckvorrichtung 3 zugewandten Aufsteckstation 12 wird jeweils ein vereinzelter Ventilsack auf das Füllrohr 13 aufgesteckt. Der Füllstern 11 rotiert weiter, und während dessen wird der Ventilsack über das Füllrohr 13 befüllt, bis er schließlich ein Füllgewicht erreicht hat und an einer Entladestation 14 vom Füllrohr 13 abgenommen wird, wonach das Füllrohr 13 weiter rotiert wieder bis zur Sektion gegenüber der Aufsteckvorrichtung, und der Vorgang von neuem beginnt.
  • Die Zuführeinrichtung 2 dient zur Zuführung von Bündeln 9 gestapelter Ventilsäcke 90. Sie umfasst ein Förderband 21 (in Fig. 1 nur teilweise dargestellt), welches von einer nicht dargestellten Aufgabestelle die Bündel 9 durch ein Eingangsportal 31 zur Aufsteckvorrichtung 3 transportiert. Dazu ist das Förderband 21 in eine Mehrzahl von Kompartiments 22 unterteilt, auf denen jeweils ein Bündel 9 zu liegen kommt. Am Ende des Förderbands entleert sich das jeweils letzte Kompartiment 22', in dem das darin befindliche Bündel 9' auf den dahinter in Bandlaufrichtung 20 unmittelbar anschließenden Ablagetisch 32 transportiert wird. Der Ablagetisch 32 kann an seinem vom Förderband 21 abgewandten Ende eine Richtkante 32' aufweisen, entlang der das Bündel 9' selbsttätig durch die Zufuhreinrichtung 2 ausgerichtet wird. Die Vereinzelungsvorrichtung 3 dient dazu, jeweils den obersten Sack 90 vom Bündel 9 zu vereinzeln, in dem sie ihn aufnimmt, ausrichtet und den ausgerichteten Sack in der Aufsteckstation 12 auf das Füllrohr 13 bewegt.
  • Einzelheiten zur Aufsteckvorrichtung 3 sind in Fig. 2a und b dargestellt. Die Aufsteckvorrichtung 3 umfasst als Hauptkomponenten eine Vereinzelungseinrichtung 4, eine Transporteinrichtung 5 sowie eine Ausrichteinrichtung 6 und eine Steuerung 8.
  • Die Vereinzelungseinrichtung 4 nimmt von dem auf dem Ablagetisch 32 liegenden Bündel 9' den jeweils zu oberst liegenden Ventilsack 90 ab. Dazu weist sie einen Hebegreifer 41 auf, der zwischen einer Aufnahmeposition (in Fig. 2a mit durchgezogenen Linien dargestellt) und einer Abgabeposition (mit gestrichelten Linien dargestellt) beweglich ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse 43, jedoch kann aber auch jede andere Bewegungsart (translatorische oder kombinierte translatorische/rotatorische) vorgesehen sein. Der Hebegreifer 41 weist an seinem freien Ende ein Aufnahmemittel auf, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Saugnäpfe 42 ausgebildet ist. Damit kann der zuoberst liegende Ventilsack 90 an mehreren Stellen ergriffen werden, wobei der Hebegreifer 41 um seine Achse 43 schwenkt und damit den Ventilsack 90 in eine hängende Position überführt und ihn schließlich an die Transporteinrichtung 5 übergibt. Weiter ist zweckmäßigerweise noch ein Sackbodenheber (nicht dargestellt) vorgesehen, der beim Vereinzeln des obersten Sacks 90 unterstützend dessen Sackboden anhebt.
  • Das Vereinzeln der Ventilsäcke 90 von dem Bündel 9' erfolgt im unausgerichteten Zustand. Es kann vorgesehen sein, dass der Ablagetisch 32 eine Richtkante 32' aufweist, die als Anschlag fungiert; notwendig ist dies aber nicht. Das Bündel 9 und die darin liegenden Ventilsäcke 90 brauchen nicht ausgerichtet zu sein.
  • Das Ausrichten erfolgt erfindungsgemäß erst nach dem Vereinzeln, nämlich in der Ausrichtstation 6. Zu dieser werden die vereinzelten Ventilsäcke 90 über die Zufuhreinrichtung 5 geführt (siehe Fig. 2b). Die Transporteinrichtung 5 selbst ist in an sich bekannter Weise ausgebildet, nämlich mit einem horizontal laufenden Förderband 51 und einer dagegen gepressten Leiste mit Rollen als Führung 50. Das Förderband 51, welches üblicherweise als angetriebener Keilrippenriemen ausgeführt ist, weist an seiner Rückseite eine reibungserhöhende Beschichtung auf, dank derer die von der Führung 50 gegen die Rippen gepressten Ventilsäcke 90 in Förderrichtung 59 transportiert werden. Am Anfang des Förderbands ist die Vereinzelungseinrichtung 4 angeordnet (in Fig. 2b nicht dargestellt).
  • An einer Zwischenstation 52 des Förderbands 51 ist die Ausrichteinrichtung 6 angeordnet. Sie umfasst zwei Greifer 61, 61' mit Scheren 60, die über jeweils eine Linearführung 62, 62' höhenverschieblich sind. Dazu ist jeweils ein elektrischer Stellantrieb 63, 63' vorgesehen. Dieser kann in an sich bekannter Weise als Spindelantrieb ausgeführt sein, entlang dem die Greifer 61, 61' in der Höhe beweglich geführt sind. Weiter ist für einen der Greifer 61' zusätzlich eine zweite Linearführung 64 vorgesehen. Sie ist senkrecht zur Linearführung 62 angeordnet. Der zweiten Linearführung zugeordnet ist eine Antriebseinrichtung 65, die vorzugsweise als ein pneumatischer Antrieb ausgeführt ist. Damit kann der Greifer 61 von dem anderen Greifer 61' wegbewegt werden bzw. im Rückhub wieder darauf zu bewegt werden, wodurch eine Spreizbewegung zwischen den Greifern 61, 61' bewirkt ist. Die Greifer 61, 61' sind in der Horizontalen schwenkbar angeordnet um eine Schwenkachse 66. Es sei angemerkt, dass die Greifer 61, 61' mittels des jeweils ihnen zugeordneten Stellantriebs 63, 63' einzeln in der Höhe verfahren werden können. Dadurch kann auch bei einer schrägen Lage der Oberkante des Sacks 90 eine Ausrichtung erreicht werden.
  • Weiter an der Ausrichteinrichtung 6 angeordnet ist jeweils ein Höhensensor 82, 82', die als Lichtschranke ausgeführt und jeweils den Linearführungen 62, 62' zugeordnet sind. Sie sind verbunden mit der Steuereinrichtung 8, welche wiederum die Stellantriebe 63, 63' ansteuert. Weiter steuert die Steuereinrichtung 8 den pneumatischen Antrieb 65 an. Damit betreibt sie die Ausrichteinrichtung 6 auf folgende Weise. Bei einer ersten Variante, die unter Bezugname auf Fig. 4 beschreiben wird, warten die Greifer 61, 61' in einer oberen Position (Ausgangsposition) auf die Ankunft des Sacks 90 am Ende der Transporteinrichtung 5. Der Sack 90 fährt in der Transporteinrichtung 5 in die Zwischenposition zur Aufnahme durch die Ausrichteinrichtung 6 (Phase Ia), wobei durch einen Sensor 80 das Erreichen dieser Position erkannt und an die Steuereinrichtung 8 gemeldet wird (Phase Ib). Daraufhin werden mittels der Stellantriebe 63, 63' die Greifer 61, 61' nach unten verfahren (Phase IIa). Mittels der Sensoren 82, 82' wird das Erreichen der oberen Sackkante des Ventilsacks 90 erkannt und an die Steuerung 8 gemeldet (Phase IIb). Die Steuerung 8 gibt das Signal zum Schließen der Greifer 61, 61' und die Führung 50 öffnet sich (Phase III). Daraufhin fahren die Greifer 61, 61' mit den zwischen ihren geschlossenen Scheren 60 eingeklemmten Sack 90 jeder für sich so weit noch oben (Phase IVa), bis die obere Ruheposition angezeigt wird oder die Höhensensoren 82, 82' das Erreichen der vorbestimmten Position detektieren und entsprechend an die Steuerung 8 melden. Gleichzeitig mit dem Heben wird der Spreizantrieb 65 betätigt, wodurch der Greifer 61 von dem Greifer 61' wegbewegt wird (Phase IVb). Dadurch wird der Sack gestrafft und damit geglättet. Der Ventilsack 90 ist damit ausgerichtet und kann auf das Füllrohr 13 verbracht werden. Dazu wird die Führung 50 um den nun ausgerichteten Ventilsack 90 wieder geschlossen (Phase V). Die Greifer 61, 61' können nun öffnen (Phase VI) und in ihre Ausgangsposition zurückfahren. Den nunmehr lagerichtig in der Transporteinrichtung 5 gehaltene Sack wird weiter in Richtung Füllstern 11 transportiert, bis eine Ventilöffnungsstation 7 erreicht ist. Nach dem Öffnen des Ventils wird der Ventilsack 90 mittels der Steuereinrichtung 8 zeitgenau beim Vorbeistreichen des Füllrohrs 13 von der Transporteinrichtung 5 so beschleunigt (Phase VII), dass er genau auf das Füllrohr 13 aufgeschossen wird.
  • Ein alternatives Verfahren ist in Fig. 5 dargestellt. Es werden nachfolgend die Unterschiede erläutert. Es ist vorgesehen, dass die Greifer 61, 61' nicht in ihrer oberen Position, sondern in ihrer unteren Position in geöffneter Stellung (Ausgangsposition) auf das Eintreffen des Ventilsacks 90 warten; die Schritte IIa und IIb betreffend das Verfahren der. Greifer 61, 61' nach unten bis sie die Sackkante erreicht haben, entfallen damit. Dafür wird nach Schritt IV betreffend das Hochfahren der Greifer 61, 61' ein zusätzlicher Schritt IVc eingefügt, wobei die Greifer 61, 61' so weit hochfahren, bis die obere Sackkante des Ventilsacks 90 eine definierte Position erreicht hat. Dies geschieht vorzugsweise individuell für jeden der beiden Greifer 61, 61'. Damit befindet sich der Ventilsack nach dem Verfahren in einer definierten Position, und zwar unabhängig von der relativen Positionierung des Ventilsacks 90 zu den Greifern 61, 61' bei der Aufnahme des Ventilsacks 90. Die Phasen V und VI werden wie zuvor beschrieben vollzogen. Mit dem Transportieren des Sacks zum Füllrohr 13 in Phase VII erfolgt gleichzeitig eine Abwärtsbewegung der Greifer 61, 61', um sie wieder in ihre untere Position (Ausgangsposition) zu verbringen (nachgeholte Phase IIa). Man erkennt, dass bei der zweitgenannten Alternative die Phase II als eigener Schritt entfällt, da sie parallel zum Transportieren des Sacks (in Phase VII) durchgeführt wird. Ein Schritt im Zyklus wird damit eingespart, wodurch sich die Zykluszeit entsprechend verkürzt. Die Taktfrequenz kann damit weiter gesteigert werden.

Claims (13)

  1. Aufsteckvorrichtung für Ventilsäcke (90) auf ein Füllrohr (13) einer Füllmaschine (1), umfassend eine Zufuhreinrichtung (2) für in einem Bündel (9) gestapelte Ventilsäcke (90), vorzugsweise aus Kunststoffmaterial und mit einem Reiterband, einer Vereinzelungseinrichtung (4), welche zur Aufnahme jeweils eines der Ventilsäcke (90) aus dem Bündel (9) ausgebildet ist, eine Ausrichteinrichtung sowie eine Transporteinrichtung für die vereinzelten Ventilsäcke,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ausrichteinrichtung (6) in Laufrichtung (59) nach der Vereinzelungseinrichtung (4) angeordnet ist, und die Ausrichteinrichtung (6) Greifer (61, 61') und ein Höhenkontrollsystem (8, 82, 82') umfasst, mittels derer der Ventilsack (90) entlang einer Hubführung vertikal ausgerichtet wird.
  2. Aufsteckvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ausrichteinrichtung (6) eine Spreizeinrichtung aufweist.
  3. Aufsteckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Mittel (64) vorgesehen sind, um die Greifer (61, 61') voneinander weg zu bewegen.
  4. Aufsteckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Spreizkraftbegrenzer (65) vorgesehen ist.
  5. Aufsteckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Steuerung so ausgebildet ist, dass die Greifer (61, 61') in einer unteren Ausgangsposition geöffnet sind zur Aufnahme des Ventilsacks (90) und mittels des Höhenkontrollsystems (8, 82, 82') in eine definierte obere Position beweglich sind.
  6. Aufsteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Greifer (61, 61') aus einer oberen Ausgangsposition geöffnet in eine untere Ausrichtposition beweglich sind, die relativ zum Ventilsack (90) definiert ist, und die Greifer (61, 61') nach dem Schließen in die obere Ausgangsposition zurück beweglich sind.
  7. Aufsteckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwei Linearführungen (62, 62', 64) für die Greifer (61, 61') vorgesehen sind, eine (62, 62') quer zur oberen Kante des Ventilsacks (90) und eine (64) parallel dazu.
  8. Aufsteckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Greifer (61, 61') Scheren (60) aufweisen, welche zum Übergreifen der oberen Kante des Ventilsacks (90) ausgebildet sind.
  9. Aufsteckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Scheren (60) um eine Achse (66) horizontal schwenkbar sind.
  10. Verfahren zum Aufstecken eines Ventilsacks (90) auf ein Füllrohr (13) einer Füllmaschine (1), umfassend Zuführen eines Bündels (9) gestapelter Ventilsäcke (90), vorzugsweise aus Kunststoffmaterial und mit Reiterband, Vereinzeln von jeweils einem der Ventilsäcke (90) aus dem Bündel (9), Transportieren des vereinzelten Ventilsacks (90) zu einer Ausrichtstation (6), Ausrichten des Ventilsacks gekennzeichnet dadurch, dass
    das Ausrichten nach dem Vereinzeln erfolgt und der Ventilsack (90) vertikal verfahren wird, bis dessen Oberkante eine definierte Position erreicht, und nachfolgend zum Füllrohr (13) abtransportiert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    die Greifer (61, 61') in geöffneter Stellung in einer unteren Position (Ausgangsposition) stehen, bis ein Ventilsack (90) in die Greifer hineinfährt, woraufhin die Greifer (61, 61') mit dem Ventilsack (90) jeder für sich so weit nach oben verfahren, bis eine definierte Höhenposition erreicht ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Greifer (61, 61') in oberer Position geöffnet (Ausgangsposition) warten, bis der Ventilsack (90) unter die geöffneten Greifer (61, 61') fährt, woraufhin die Greifer (61, 61') so weit nach unten Fahren, bis ein Sensor (82) jeweils die Oberkante des Ventilsacks (90) erkennt und die Bewegung der Greifer (61, 61') stoppt und die Greifer (61, 61') schließen, und sie dann mit dem eingeklemmten Sack zurück in ihre Ausgangsposition verfahren.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    beim Heben ein Spreizen der Greifer (61, 61') erfolgt.
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