EP2332840A1

EP2332840A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten von Schlauchfolie zu Offensäcken und zum Füllen derselben mit Schüttgütern

Info

Publication number: EP2332840A1
Application number: EP10015431A
Authority: EP
Inventors: Thomas Hilling
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2011-06-15
Also published as: US20110136639A1; DE102009057245A1

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten von Offensäcken (10) mit einer Sacköffnungseinrichtung (9) zur Öffnung eines Offensacks und mit einer Ventileinsetzeinrichtung (11), welche geeignet und dazu bestimmt ist, ein Entlüftungsventil (12) in eine Sackwandung des Offensackes (10) einzusetzen.

Description

Zur Abfüllung von Schüttgütern in Säcke sind neben Offensäcken auch Ventilsäcke üblich, die über ein seitlich angebrachtes Einfüllventil zum Abfüllen von Schüttgütern verfügen. Zum Füllen werden Ventilsäcke auf einen Füllstutzen einer Packmaschine aufgesteckt. Nach der Abnahme bietet das Einfüllventil einen gewissen mechanischen Schutz vor Austritt von abgefülltem Schüttgut. Die Herstellung von Ventilsäcken im laufenden Prozess innerhalb der Packmaschine oder in einer direkt vorgelagerten Einrichtung ist aber praktisch nicht möglich, da Ventilsäcke bei der Herstellung u. a. mehrfach umgefaltet werden, sodass ein erheblich produktionstechnischer Aufwand erforderlich ist, der im Rahmen einer Abfülllinie nicht wirtschaftlich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten von Offensäcken sowie zum Verarbeiten von Schlauchmaterial zu Offensäcken und insbesondere zum anschließenden Füllen derselben mit Schüttgütern.
Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren bekannt geworden, mit denen aus Schlauchfolie Offensäcke hergestellt werden, die anschließend in derselben Vorrichtung mit einem Schüttgut gefüllt werden. Solche Vorrichtungen, die aus einer Schlauchfolie Offensäcke oder sogenannte offene Säcke bilden und diese anschließend mit Schüttgütern befüllen, werden oftmals Form-Fill-Seal-Maschinen (FFS-Maschinen) genannt.
FFS-Maschinen bieten den Vorteil, dass aus dem günstigen Ausgangsmaterial Schlauchfolie bedarfsgerecht Offensäcke gebildet und anschließend gefüllt werden können. Dabei kann die jeweilige Sacklänge schnell und einfach auf das abzufüllende Produkt und die jeweils abzufüllende Menge eingestellt werden. Das bietet wichtige Kostenvorteile, da die Kosten der Offensäcke beim Abfüllen von Schüttgütern einen nicht erheblichen Anteil an den variablen Kosten verursachen. Werden einige Hunderttausend oder Millionen Säcke pro Jahr gefüllt, so kann ein erheblicher Betrag eingespart werden, wenn die zur Abfüllung verwendeten Säcke auch nur ein Prozent oder wenige Prozent kürzer sind.
Bei der Abfüllung von Schüttgütern in Säcke gelangt regelmäßig auch ein gewisser Anteil Luft mit in den Sack. Luft ist in Schüttgütern meist natürlich vorhanden und wird gegebenenfalls dem abzufüllenden Schüttgut zugesetzt, um bessere Fließeigenschaften zu erhalten. Bei der Abfüllung von Schüttgütern in Offensäcke wird das Schüttgut meist über freien Fall in das obere offene Ende des Offensacks eingeführt. Dadurch wird ein sehr schneller Füllvorgang realisiert, allerdings wird auch eine erhebliche Menge an Luft mit in den Offensack hineingerissen. Die großformatige Einfüllöffnung erstreckt sich über einen wesentlichen Anteil des Querschnittes und kann je nach Sackbauart auch den gesamten Querschnitt des Offensackes umfassen. Nach dem Einfüllvorgang muss die Einfüllöffnung durch z. B. einen Schweißvorgang verschlossen werden. Im Offensack nach dem Verschließen verbleibende Luft führt aber zu einer schlechteren Stapelbarkeit der Säcke, da diese keine optimale Quaderform annehmen.
Deshalb sind offene Säcke bzw. Offensäcke bekannt geworden, die Entlüftungsöffnungen aufweisen, um ein Entweichen noch im Sack vorhandener Luft nach dem Verschließen des Offensacks zu ermöglichen. Ein möglicher Nachteil solcher Entlüftungsöffnungen ist aber, dass trotz wasserdichter Schlauchfolie als Material für den Offensack durch die Entlüftungsöffnungen auch Feuchtigkeit in das Sackinnere eintreten kann. Wird beispielsweise Zement als Schüttgut in Offensäcke abgefüllt, wird dieser durch Eindringen von Feuchtigkeit unbrauchbar.
Es sind weiterhin wasserdichte vorgefertigte Offensäcke aus Kunststofffolie mit eingearbeiteten Entlüftungsventilen bekannt geworden. Bei diesen ist in der Wandung ein Entlüftungsventil zur Abgabe überschüssiger Luft vorgesehen. Bei diesen Offensäcken ist man allerdings von der Preispolitik und der Kapazität des Herstellers abhängig. Außerdem kann die Sacklänge nicht variabel bei der Abfüllung angepasst werden. Weiterhin sind die vorgefertigten Offensäcke schlecht wickelfähig, da die eingebrachten Entlüftungsventile auf einer Rolle aufgewickelt auftragen würden.
Ferner ist mit der EP 1 600 399 A1 ein mit Schüttgut befüllbarer Offensack aus Kunststofffolie bekannt geworden, der einen mehrlagigen Überlappungsbereich aus einer inneren Kunststofflage und einer äußeren Kunststofflage aufweist, um ein mögliches Eindringen von Wasser in den fertigen Offensack trotz vorgesehener Entlüftungsöffnungen zu verhindern. Dabei ist eine erste Entlüftungsöffnung in der inneren Kunststofflage des Überlappungsbereichs und eine zweite Entlüftungsöffnung in der äußeren Kunststofflage des Überlappungsbereichs vorgesehen. Die erste Entlüftungsöffnung in der inneren Kunststofflage und die zweite Entlüftungsöffnung in der äußeren Kunststofflage liegen voneinander beabstandet beispielsweise so, dass die innere Entlüftungsöffnung in der inneren Kunststofflage mittig auf einer Seitenwand des Offensacks vorgesehen ist, während die äußere Entlüftungsöffnung in der äußeren Entlüftungslage im Bereich der Kopf- bzw. Bodennaht vorgesehen ist. Dadurch wird es mit einem solchen Offensack ermöglicht, dass im Offensack enthaltene Luft entweichen kann, während gleichzeitig bei geeigneter Lagerung des Offensacks ein Eintritt von Feuchtigkeit von außen in das Sackinnere zuverlässig vermieden werden kann.
Nachteilig an dem bekannten Offensack ist aber, dass dessen Herstellung relativ aufwendig ist. Typischerweise wird der überlappende Bereich mit den inneren Entlüftungsöffnungen vorgefertigt, sodass die späteren Sackabmessungen fest vorgegeben sind und sich nicht im Laufe eines Abpackungsprozesses dynamisch anpassen lassen können. Darüber hinaus verbleibt auch durch die Überlappung der Nachteil eines erhöhten Folienbedarfes, was die Kosten steigert. Günstiger ist eine Produktion der Offensäcke aus Schlauchmaterial in der Maschine selbst.
Weiterhin ist durch die aufwendige Fertigung der Preis eines solches Offensacks relativ hoch, was bei einer hohen Stückzahl entsprechende Kosten verursacht.
Gegenüber dem angeführten Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten von Offensäcken zur Verfügung zu stellen, wobei in dem Offensack enthaltene Luft entweichen kann, während der Eintritt von Wasser gehemmt wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 14. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten von Offensäcken weist wenigstens eine Sacköffnungseinrichtung zur Öffnung eines Offensackes auf. Wenigstens eine Ventileinsetzeinrichtung ist vorgesehen, welche geeignet und bestimmt ist, wenigstens ein Entlüftungsventil in wenigstens eine Sackwandung des Offensackes einzusetzen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass die Offensäcke mit einem Entlüftungsventil oder auch mehreren Entlüftungsventilen ausgerüstet werden können, sodass eine wirksame Entlüftung möglich ist. Dabei können die Offensäcke vorgefertigt sein oder aber in der Vorrichtung aus z. B. einem Schlauchmaterial direkt vor der Füllung hergestellt werden. In allen Fällen wird an der Vorrichtung wenigstens ein Entlüftungsventil in die Sackwandung des Offensacks eingesetzt, sodass ein wasserdichter aber luftdurchlässiger Offensack zur Verfügung gestellt werden kann.
Vorzugsweise ist die Ventileinsetzeinrichtung dazu eingerichtet, in den geöffneten Offensack einzutauchen, um dort das wenigstens eine Entlüftungsventil in die Sackwandung einzubringen.
Vorteilhafterweise ist die Ventileinsetzeinrichtung bewegbar und insbesondere verfahrbar vorgesehen, um in den geöffneten Offensack einzutauchen. Möglich ist es auch, dass der geöffnete Offensack zu der Ventileinsetzeinrichtung verfahren oder verschwenkt wird, um das Entlüftungsventil in die Sackwandung einzusetzen. Besonders bevorzugt taucht die Ventileinsetzeinrichtung zum Einsetzen in den geöffneten Offensack ein, damit das Entlüftungsventil von innen auf die Sackwandung aufgebracht wird.
In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass die Ventileinsetzeinrichtung quer zum Offensack bzw. seitlich verfahrbar oder verstellbar vorgesehen ist, um die Position der Entlüftungsventile relativ zur Sackbreite verändern und einstellen zu können.Insbesondere öffnet das Entlüftungsventil, wenn in dem Inneren des Offensacks ein größerer Druck vorherrscht als außerhalb des Offensacks. Vorzugsweise ist das Entlüftungsventil mit einem Filter oder dergleichen versehen, um den Austritt von Luft zu ermöglichen, während feinkörniges Schüttgut vollständig oder doch weitgehend in dem Sackinneren zurückgehalten wird.
Insbesondere kann das Entlüftungsventil im Wesentlichen oder vollständig auch als Membrane ausgeführt sein. Insbesondere wird ein semipermeables Material verwendet.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet aus Schlauchmaterial Offensäcke herzustellen. Dazu weist die Vorrichtung vorzugsweise wenigstens einen Schlauchvorrat mit Schlauchmaterial sowie wenigstens eine Sackbildungseinrichtung auf, um aus dem Schlauchmaterial Offensäcke herzustellen. Wenigstens eine Sackbildungseinrichtung ist vorgesehen, die insbesondere wenigstens eine Nahterzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer Bodennaht und wenigstens eine Schneideinrichtung zur Abtrennung einer vorbestimmten Sacklänge des Schlauchmaterials aufweist.
Eine solchermaßen ausgestattete Vorrichtung hat zusätzlich den Vorteil, dass aus dem Schlauchmaterial des Schlauchvorrats Offensäcke mit flexibler Länge gebildet werden können. So wird ein Offensack zur Verfügung gestellt, aus dessen Innerem über das Entlüftungsventil Luft entweichen kann, während gleichzeitig ein Eintritt von Luft oder Wasser oder dergleichen von außen gehemmt oder sogar verhindert wird. Bei der Lagerung der Schlauchfolie tragen die noch nicht eingesetzten Entlüftungsventile nicht auf. Die Kosten können gering gehalten werden, da die Herstellung einfach und kostengünstig erfolgen kann und da auch Hersteller liefern können, die über keine eigene Ventileinsetzeinrichtung verfügen. Je nach Anwendung können vorgefertigte Offensäcke mit Entlüftungsventilen ausgerüstet werden oder es werden Offensäcke aus Schlauchmaterial geformt, in welche direkt Entlüftungsventile eingesetzt werden.
Insbesondere ist das Schlauchmaterial luftundurchlässig oder doch wenigstens schlecht luftdurchlässig. Das Schlauchmaterial kann als Schlauchfolie ausgebildet sein oder wenigstens eine Schlauchfolie umfassen. Möglich ist auch die Verwendung von z. B. Papiersäcken.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Vorrichtung wenigstens einen Füllstutzen zum Füllen der Offensäcke mit insbesondere Schüttgütern auf. Dabei ist der Füllstutzen der Ventileinsetzeinrichtung insbesondere nachgeordnet. Die Offensäcke werden nach der Bildung des Offensacks aus dem Schlauchmaterial und nach dem Einsetzen des Entlüftungsventils an den Füllstutzen angehängt und dort mit dem abzufüllenden Schüttgut gefüllt.
Um die Wirksamkeit des Entlüftungsventils zu erhöhen und ein Zusetzen des Entlüftungsventils durch das in den Offensack einzufüllende Schüttgut weitgehend zu verhindern, wird das Entlüftungsventil vorzugsweise in das obere Ende des Offensacks eingesetzt und insbesondere wird das Entlüftungsventil in der Nähe der späteren Kopfnaht eingesetzt, sodass das Entlüftungsventil beim Füllvorgang erst möglichst spät mit dem abzufüllenden Schüttgut in Berührung kommt. Das führt dazu, dass das Entlüftungsventil auch nach dem Füllvorgang frei von dem abzufüllenden Schüttgut ist und somit in dem Offensack enthaltene Luft durch das Ventilgut nach außen entweicht.
Vorzugsweise wird wenigstens ein Entlüftungsventil auf der Innenwandung des Offensacks angeordnet und insbesondere von innen in die Wandung eingesetzt. Ein vergrößerter Innendruck kann dann nicht zu einem Abreißen des Entlüftungsventils führen, sondern gewährleistet eher einen noch dichteren Sitz des Entlüftungsventils. Auch eine Kanalbildung zwischen Sackwandung und aufgesetztem Entlüftungsventil kann zuverlässig verhindert werden.
Beim Einsetzen des Entlüftungsventils wird an dieser Stelle die Sackwandung vorzugsweise gestanzt und insbesondere ein Schlitz oder Kreuzschlitz eingebracht.
Das Entlüftungsventil kann bei Seitenfaltensäcken auch in eine Seitenfalte eingesetzt werden. Das Entlüftungsventil oder wenigstens ein Entlüftungsventil kann auch in der Nähe der Eckenschweißung der Seitenfalte eingesetzt werden.
Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass durch das Einsetzen der Entlüftungsventile innerhalb der Vorrichtung zum Verarbeiten des Schlauchmaterials es ermöglicht wird, das Schlauchmaterial platzsparend und gleichmäßig auf der Schlauch- oder Folienrolle aufgerollt zu bevorraten. Würde das Schlauchmaterial nämlich schon die Entlüftungsventile in periodischen Abständen enthalten, so würde eine auf dem Schlauchvorrat aufgerollte Schlauchfolie immer an den gleichen Stellen, wo das Entlüftungsventil eingesetzt ist, auftragen, was zu einer erheblich geringeren Bevorratungsmenge des Schlauchmaterials und zu erheblich schlechteren Abrollbedingungen des Schlauchmaterials von dem Schlauchvorrat führen würde. Erfindungsgemäß kann hingegen ein Schlauchmaterial auf dem Schlauchvorrat problemlos aufgewickelt werden. Gegebenenfalls ist es sogar möglich, in bestimmten Anwendungsfällen die Ventileinsetzeinrichtung außer Betrieb zu setzen, wenn beispielsweise der Einsatz eines Entlüftungsventils nicht gewünscht ist.
In allen Ausgestaltungen ist das Entlüftungsventil vorzugsweise wasserundurchlässig und insbesondere luftdurchlässig ausgebildet.
Insbesondere ist das Entlüftungsventil als Einwegventil ausgebildet und derart in die Sackwandung des Offensacks eingesetzt, dass nur ein Austritt von im Wesentlichen gasförmigen Bestandteilen aus dem Inneren des Offensacks nach außen möglich ist, während das Entlüftungsventil die Sackwandung dichtet, wenn außen ein höherer Druck herrscht als im Inneren.
Grundsätzlich kann das Entlüftungsventil so ausgebildet sein, wie solche Entlüftungsventile im Stand der Technik üblicherweise ausgebildet sind. Wesentlich ist insbesondere, dass der Eintritt von flüssigem Wasser weitgehend unterbunden wird. Möglich ist es auch, dass das Entlüftungsventil wenigstens eine insbesondere mikroporöse Membrane umfasst oder als eine solche ausgebildet ist. Insbesondere kann das Entlüftungsventil auch eine Schichtstruktur aufweisen, die von Luft durchdrungen werden kann, während flüssiges Wasser zurückbehalten wird. Unter anderem ist auch der Einsatz von sehr feinen Drahtgeweben möglich, die von der Anmelderin selbst in gasdurchlässiger aber wasserdichter Form hergestellt werden.
In allen Ausgestaltungen besteht das Schlauchmaterial vorzugsweise aus wenigstens einer Kunststofffolie, die wenigstens im Wesentlichen wasserdicht ausgebildet ist. Die Sackwandung besteht vorzugsweise im Wesentlichen aus wenigstens einer Kunststofffolie, in die das Entlüftungsventil eingesetzt wird.
In vorteilhaften Weiterbildungen ist eine Verschließeinrichtung zum Verschließen des Offensacks nach dem Befüllen mit wenigstens einer Kopfnaht vorgesehen. Die Verschließeinrichtung kann beispielsweise als Verschweißeinrichtung ausgebildet sein und eine einfache oder doppelte Schweißnaht als Kopfnaht ausbilden.
Um den Austritt von noch in dem Offensack enthaltener Luft zu beschleunigen, kann wenigstens eine Rütteleinrichtung vorgesehen sein, die vor dem Verschließen des Offensacks auf den Offensack einwirkt, um die Entlüftung zu beschleunigen. Des Weiteren kann wenigstens eine Presseinrichtung zum Herausdrücken überschüssiger Luft vorgesehen sein, die nach dem Verschließen des Offensacks mit der Kopfnaht auf den Offensack einwirkt, um durch eine künstliche Erhöhung des Innendrucks das Entlüften des Offensacks zu beschleunigen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Länge eines in der Sackbildungseinrichtung erzeugten Offensacks einstellbar ist. Dabei kann die Länge insbesondere mehrstufig oder kontinuierlich bzw. quasi kontinuierlich veränderbar sein, um eine optimale Einstellung der Länge auf die vorherrschenden Bedingungen zu ermöglichen.
Insbesondere beträgt die Entlüftungsleistung des Entlüftungsventils oder der Entlüftungsventile insgesamt mehr als 0,01 Liter/Minute, vorzugsweise ist die Entlüftungsleistung größer als 0,25 Liter/Minute und kann beispielsweise zwischen 0,5 Liter/Minute und 20 Liter/Minute liegen. Auch noch größere Entlüftungsleistungen sind möglich bei z. B. einem Überdruck im Offensack von etwa 50 mbar.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass das Entlüftungsventil und insbesondere die aktive Querschnittsfläche des Entlüftungsventils kleiner als 1 % und vorzugsweise kleiner als 0,5 % und besonders bevorzugt kleiner als 0,1 % der gesamten Oberfläche der Sackwandung ist. Ein auf eine solche Art und Weise gebildeter Offensack ermöglicht eine kostengünstige Produktion, da der Offensack im Wesentlichen nur aus kostengünstiger Schlauchfolie besteht, während nur eine kleine Fläche für die Entlüftung benötigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Verarbeiten von Offensäcken. Dabei wird ein Offensack am oberen Ende mit einer Sacköffnungseinrichtung geöffnet und es wird mit einer Ventileinsetzeinrichtung wenigstens ein Entlüftungsventil in die Sackwandung eingebracht.
Auch das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine flexible, einfache und kostengünstige Herstellung eines Offensacks, wobei der Offensack über eine Entlüftungsfunktion verfügt, die mit wenigstens einem Entlüftungsventil ein Eindringen von beispielsweise Feuchtigkeit von außen in den Offensack erheblich mindert oder vollständig verhindert.
Vorzugsweise werden die Offensäcke insbesondere direkt vor dem Einbringen des Entlüftungsventils hergestellt.
Dazu wird insbesondere Schlauchmaterial verwendet, welches von einem Schlauchvorrat abgewickelt und einer Sackbildungseinrichtung zugeführt wird. In der Sackbildungseinrichtung wird eine Bodennaht in das Schlauchmaterial eingebracht und mit einer Schneideinrichtung wird eine vorbestimmte Sacklänge abgetrennt. Am oberen Ende wird der Offensack dann mit einer Sacköffnungseinrichtung geöffnet und vorzugsweise taucht wenigstens eine Ventileinsetzeinrichtung in den geöffneten Offensack ein und bringt ein Entlüftungsventil in die Sackmündung ein.
Insbesondere dient die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders bevorzugt zum Füllen von Säcken und kann einen Schlauchvorrat und eine Sackbildungseinrichtung umfassen, wobei wenigstens ein Füllstutzen zum Füllen der Säcke und eine Sackverschließeinrichtung zum Verschließen der Säcke vorgesehen sind. Eine gegebenenfalls vorhandene Sackbildungseinrichtung umfasst wenigstens eine Nahterzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer Bodennaht in dem Schlauchmaterial und wenigstens eine Schneideinrichtung zur Abtrennung einer vorbestimmten Sacklänge aus dem Schlauchmaterial. Eine Sacköffnungseinrichtung dient zur Öffnung des Offensacks und wenigstens eine Ventileinsetzeinrichtung dient zur Einsetzung wenigstens eines Entlüftungsventils in die Sackwandung. Dabei ist die Ventileinsetzeinrichtung insbesondere verfahrbar vorgesehen und vorzugsweise dazu eingerichtet, in den von der Sacköffnungseinrichtung geöffneten Offensack einzutauchen, um dort in die Sackwandung wenigstens ein Entlüftungsventil einzusetzen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Ausführungsbeispiel, welches nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben wird.
In den Figuren zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Stellung;
Fig. 2: eine stark schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer zweiten Position;
Fig. 3: eine stark schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer dritten Position;
Fig. 4: eine stark schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer vierten Position;
Fig. 5: eine stark schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer fünften Position; und
Fig. 6: eine schematische Ansicht eines mit der Vorrichtung nach Fig. 1 gefüllten Offensacks.

Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren 1 - 6 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verarbeiten von Schlauchmaterial und insbesondere von Schlauchfolie zu offenen Säcken bzw. Offensäcken und zum Füllen desselben mit Schüttgütern erläutert, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 hier als FFS-Maschine ausgebildet ist.
Die in Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht dargestellte FFS-Maschine 1 verfügt über einen Schlauchvorrat 3, auf dem die Schlauchfolie 2 aufgewickelt bevorratet wird. Dadurch, dass an dem Schlauchvorrat 3 nur reine Schlauchfolie aufgewickelt bevorratet wird, kann die Schlauchfolie 2 platzsparend aufbewahrt werden. Außerdem kann ein gleichmäßiger Ablauf der Rolle des Schlauchvorrats 3 gewährleistet werden. Das kann bei bereits zuvor eingebrachten Entlüftungsventilen, die auf der Schlauchrolle auftragen würden, nicht gewährleistet werden.
Um ein kontinuierliches Abrollen der Schlauchfolie 2 von dem Schlauchvorrat 3 zu ermöglichen und um die Schlauchfolie 2 in die gewünschte Richtung umzulenken, sind mehrere Umlenkrollen 23 vorgesehen, die gegebenenfalls über entsprechende Spannvorrichtungen gespannt werden, um den getakteten Füllbetrieb der FFS-Maschine 1 auszugleichen.
Die Schlauchfolie 2 wird über die Umlenkrollen 23 von dem Schlauchvorrat 3 der Sackbildungseinrichtung 4 zugeführt, an der mit einer Nahterzeugungseinrichtung 5 zunächst eine Bodennaht 6 in die Schlauchfolie 2 eingebracht wird. Anschließend wird die Schlauchfolie 2 um eine vorbestimmte Sacklänge 8 (vgl. Fig. 6) weitertransportiert und im Bereich des oberen Endes 15 des auszubildenden Offensacks 10 wird die Schlauchfolie 2 mittels des Pendelgreifers 26 ergriffen. Anschließend wird mit der Schneideinrichtung 7 der zu bildende Offensack 10 von der Schlauchfolie 2 abgetrennt, sodass sich ein oben offener Sack bzw. Offensack 10 ergibt.
Im Anschluss daran wird mit dem Pendelgreifer 26 (vgl. Fig. 2) der Offensack 10 zu der Ventileinsetzstation 37 verfahren. Die Ventileinsetzstation 37 verfügt über eine Ventileinsetzeinrichtung 11 und ein Ventilspeicher 24, in dem einzusetzende Entlüftungsventile 12 bevorratet werden. Die Entlüftungsventile 12 werden dabei über den Wendelförderer 27 aus dem Ventilspeicher 24 dem Einsatzkopf 36 in definierter Art und Weise zugeführt.
An der Ventileinsetzstation 37 übernehmen mit Saugern versehene Hebelarme 34 der Sacköffnungseinrichtung 9 den Offensack 10 und halten ihn. Der Pendelgreifer 26 lässt den Offensack 10 los und fährt wieder zurück in die in Fig. 1 dargestellte Stellung.
In Anschluss daran öffnen die mit Saugern versehenen Hebelarme 34 der Sacköffnungseinrichtung 9 das obere Ende 15 des Offensacks 10 und von oben fährt der Einsetzkopf 36 der Ventileinsetzeinrichtung 11 in das Innere des Offensacks 10 hinein. Vor dem Einsetzen des Entlüftungsventils 12 wird die Sackwandung an der Einsatzstelle vorzugsweise gestanzt und insbesondere ein Kreuzschlitz in die Sackwandung eingebracht.
Der Einsetzkopf 36 setzt anschließend ein Entlüftungsventil 12 von innen in die Sackwandung 13 ein. Dazu kann ein Gegenhalter von außen einen entsprechenden Gegendruck erzeugen.
Je nach Ausbildung des Entlüftungsventils wird das Entlüftungsventil 12 beispielsweise in die Sackwandung 13 eingeklebt oder insbesondere kann das Entlüftungsventil 12 auch mittels der Schweißeinrichtung 35 mit der Sackwandung 13 verschweißt werden, um einen dauerhaft dichten Sitz des Entlüftungsventils 12 in der Sackwandung 13 zu gewährleisten. Dazu wird nach dem in Fig. 3 dargestellten Einbringen des Entlüftungsventils 12 in die Sackwandung 13 der Offensack 10 über den entsprechend verfahrenen Pendelgreifer 32 übernommen und von dort in die in Fig. 4 dargestellte Position verfahren. Danach kann der offene Sack bzw. Offensack 10 direkt an einen Füllstutzen 14 einer FFS-Maschine 1 angehängt werden und dort mit einem Schüttgut gefüllt werden, bevor am oberen Ende 15 des Offensacks 10 eine Kopfnaht 19 über eine Nahterzeugungseinrichtung 18 eingebracht und somit der Offensack 10 verschlossen wird.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die FFS-Maschine 1 so konstruiert, dass sie kompatibel mit einer Variante ohne eingesetzte Entlüftungsventile 12 ist. Hierzu wird die Ventileinsetzstation 37 außer Betrieb gesetzt und der Offensack 10 mit dem Pendelgreifer 32 in die in Figur 4 dargestellte Position verfahren.
In Fig. 4 ist der Pendelgreifer 32 wieder in der neutralen Position abgebildet, nachdem er den Offensack 10 horizontal flach auf Saugern 31 abgelegt hat. Im Anschluss daran fährt der Zylinder 29 aus und bringt den Sauger 30 in Kontakt mit dem flachliegenden Offensack 10. Die Sauger 30 bzw. 31 ergreifen die jeweilige Sackwandung 13 und der Zylinder 29 fährt wieder ein, sodass das obere Ende 15 des Offensacks 10 geöffnet wird.
Im Anschluss daran schwenkt der Sackanleger 38 in den am oberen Ende 15 geöffneten Offensack 10 und übernimmt den Offensack 10 (vgl. Fig. 4).
Der von dem Sackanleger 38 ergriffene und hier als Flachsack ausgebildete Offensack 10 kann nun in die in Fig. 5 dargestellte Position verschwenken und setzt den Offensack 10 mit dem Einfüllende 39 an den Füllstutzen 14 an. Dort wird der Offensack 10 durch die sich hier über die vollständige Breite erstreckende Einfüllöffnung 40 an dem oberen Einfüllende 39 mit dem abzufüllenden Schüttgut gefüllt, während das untere Ende 25 mit der Bodennaht 6 von dem Füllstutzen aus nach unten herabhängt.
Im Anschluss an den Füllvorgang kann eine Rütteleinrichtung 20 für eine bessere und schnellere Entlüftung des Offensacks 10 sorgen. Nach Abnahme des Offensacks 10 und Erzeugung einer Kopfnaht 19 über eine weitere Nahterzeugungseinrichtung 5 kann mit einer Presseinrichtung 21 Druck auf den fertig gefüllten Offensack 10 ausgeübt werden, um eine schnellere Entlüftung zu erzielen. Dabei öffnet das Entlüftungsventil 12 aufgrund des im Sackinneren herrschenden Überdrucks und ermöglicht ein Entweichen der enthaltenen Luft, während bei von außen wirkenden Drücken das Entlüftungsventil 12 schließt, um ein Eindringen von Wasser oder dergleichen in das Innere des Offensacks zu verhindern. Die Presseinrichtung kann insbesondere auch der Packmaschine nachgeschaltet sein und z. B. in der Austragelinie angeordnet sein. Die Presseinrichtung kann dabei gleichzeitig auch zur Überprüfung der Sackdichtigkeit eingesetzt werden.
Fig. 6 zeigt einen fertigen Offensack 10, der kurz unterhalb der Kopfnaht 19 am oberen Ende 15 über ein eingesetztes Entlüftungsventil 12 verfügt. Die aktive Querschnittsfläche des Entlüftungsventils 12 beträgt hier im Ausführungsbeispiel weniger als etwa 0,1 % der Sackoberfläche. Möglich ist es auch, dass zwei oder mehr Entlüftungsventile 12 in die Sackwandung 13 eingesetzt sind. Üblicherweise liegt die Ventilentlüftungsleistung zwischen etwa 0,1 und 10 Liter/Minute bei einem Sackinnenüberdruck von etwa 50 mbar.
Durchgezogen dargestellt ist eine Variante als Flachsack. Gestrichelt eingezeichnet ist zusätzlich eine Variante eines Offensacks 10, der mit Seitenfalten 41 versehen ist. Dazu kann die Schlauchfolie des Schlauchmaterials 2 mit Seitenfalten 41 versehen sein. In der FFS-Maschine 1 können Eckenschweißungen 42 eingebracht werden, die in Verbindung mit den Seitenfalten 41 zu einer quaderförmigen Struktur der fertig gefüllten und verschlossenen Offensäcke 10 führen. Die Einfüllöffnung 40 an dem Einfüllende 39 erstreckt sich über die vollständige Breite zwischen den Seitenfalten 41 bzw. zwischen den Eckenabschweißungen 42 und kann an einem entsprechenden Füllstutzen beispielsweise sechseckig ausgestaltet sein, wie es in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist. Nach dem Füllen kann sich ein nahezu rechteckiger Querschnitt 43 des gefüllten Offensacks 10 ergeben.
Über eine entsprechende Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit und der Schneideinrichtung 7 bzw. der Nahterzeugungseinrichtung 5 zur Erzeugung der Bodennaht 6 kann die Sacklänge 8 wunschgemäß eingestellt werden. Dadurch kann eine Optimierung der Sacklänge 8 auf den konkreten Einsatzfall erfolgen, was zu einer erheblichen Ersparnis von eingesetztem Sackmaterial führt.
Insgesamt stellt die Erfindung eine Vorrichtung 1 zum Verarbeiten von Schlauchfolie 2 und ein Verfahren zum Verarbeiten von Schlauchfolie 2 und insbesondere zum Füllen von Offensäcken 10 zur Verfügung, mit dem kostengünstig und einfach aus einer Schlauchfolie 2 hochqualitative Offensäcke 10 hergestellt werden können, die in der Länge flexibel dem Anwendungsfall angepasst werden.
Die Vorrichtung 1 dient zum Verarbeiten von Schlauchmaterial 2 und insbesondere von Schlauchfolie. Wenigstens ein Schlauchvorrat 3 und wenigstens eine Sackbildungseinrichtung 4 sind vorgesehen, um aus dem Schlauchmaterial 2 Offensäcke 10 herzustellen. Die Sackbildungseinrichtung 4 weist wenigstens eine Nahterzeugungseinrichtung 5 zur Erzeugung einer Bodennaht 6 in dem Schlauchmaterial 2 und wenigstens eine Schneideinrichtung 7 zur Abtrennung einer vorbestimmten Sacklänge 8 des Schlauchmaterials 2 auf. Wenigstens eine Sacköffnungseinrichtung 9 ist zur Öffnung des Offensacks 10 vorgesehen. Wenigstens eine Ventileinsetzeinrichtung 11 ist zur Einsetzung wenigstens eines Entlüftungsventils 12 in die Sackwandung 13 vorgesehen. Die Ventileinsetzeinrichtung 11 kann bewegbar und insbesondere verfahrbar vorgesehen sein und ist dazu eingerichtet, in den von der Sacköffnungseinrichtung 9 geöffneten Offensack 10 einzutauchen, um dort das wenigstens eine Entlüftungsventil 12 in die Sackwandung 13 einzubringen.
Möglich ist es auch, den Offensack 10 zu der Ventileinsetzeinrichtung 11 zu verfahren, um das Entlüftungsventil in die Sackwandung einzubringen.
Die Ventileinsetzeinrichtung 11 kann auch über der Breite der Offensäcke 10 verfahrbar oder verstellbar vorgesehen sein, um die Position des Entlüftungsventils 12 frei wählen zu können.
Das Eintauchen der Ventileinsetzeinrichtung 11 in den Offensack 10 kann z. B. über einen elektromotorischen Antrieb oder über einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder einen Magnetantrieb oder dergleichen erfolgen.
Die Offensäcke 10 verhindern den Eintritt von Wasser weitestgehend, ermöglichen aber einen Luftaustrag aus dem Inneren des Offensacks 10 nach außen. Je nach Aufbau des Entlüftungsventils 12 kann ein nahezu wasserdichter Offensack 10 ermöglicht werden. Möglich ist es auch, dass das Entlüftungsventil 12 aus einem herkömmlichen Entlüftungsventil 12 und einer wasserundurchlässigen, aber gasdurchlässigen semipermeablen Membrane besteht.

Bezugszeichenliste:

1: Vorrichtung
2: Schlauchfolie
3: Schlauchvorrat
4: Sackbildungseinrichtung
5: Nahterzeugungseinrichtung
6: Bodennaht
7: Schneideinrichtung
8: Sacklänge
9: Sacköffnungseinrichtung
10: Sack
11: Ventileinsetzeinrichtung
12: Entlüftungsventil
13: Sackwandung
14: Füllstutzen
15: oberes Ende
16: Membrane
17: Kunststofffolie
18: Verschließeinrichtung
19: Kopfnaht
20: Rütteleinrichtung
21: Presseinrichtung
22: Oberfläche
23: Umlenkrolle
24: Ventilspeicher
25: unteres Ende
26: Pendelgreifer
27: Wendelförderer
29: Zylinder

30: Sauger
31: Sauger
32: Pendelgreifer
34: Hebelarm
35: Schweißeinrichtung
36: Einsetzkopf
37: Ventileinsetzstation
38: Sackanleger
39: Einfüllende
40: Einfüllöffnung
41: Seitenfalte
42: Eckenschweißnaht
43: Querschnitt

Claims

Vorrichtung (1) zum Verarbeiten von Offensäcken (10), mit wenigstens einer Sacköffnungseinrichtung (9) zur Öffnung eines Offensacks (10),
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Ventileinsetzeinrichtung (11) vorgesehen ist, welche geeignet und bestimmt ist, wenigstens ein Entlüftungsventil (12) in eine Sackwandung (13) des Offensackes (10) einzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Ventileinsetzeinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, in den geöffneten Offensack (10) einzutauchen, um dort das wenigstens eine Entlüftungsventil(12) in die Sackwandung (13) einzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ventileinsetzeinrichtung (11) bewegbar und insbesondere verfahrbar vorgesehen ist, um in den geöffneten Offensack (10) einzutauchen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Ventileinsetzeinrichtung (11) quer zum Offensack (10) verstellbar vorgesehen ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei wenigstens ein Füllstutzen (14) zum Füllen der Offensäcke (10) insbesondere mit Schüttgütern vorgesehen ist, wobei der Füllstutzen (14)der Ventileinsetzeinrichtung (11) nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinsetzeinrichtung (11) dazu geeignet ist, das Entlüftungsventil (12) am oberen Ende (15) des Offensacks (10) einzusetzen.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entlüftungsventil (12) wasserundurchlässig und luftdurchlässig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entlüftungsventil (12) wenigstens eine Membrane (16) umfasst.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Schlauchvorrat (3) mit Schlauchmaterial (2) sowie wenigstens eine Sackbildungseinrichtung (4) vorgesehen sind, um aus dem Schlauchmaterial (2) Offensäcke (10) herzustellen, wobei die Sackbildungseinrichtung (4) insbesondere wenigstens eine Nahterzeugungseinrichtung (5) zur Erzeugung einer Bodennaht (6) und wenigstens eine Schneideinrichtung (7) zur Abtrennung einer vorbestimmten Sacklänge (8) des Schlauchmaterials (2) aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sackwandung (13) wenigstens eine Kunststofffolie (17) umfasst, in die das Entlüftungsventil (12) eingesetzt wird.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Verschließeinrichtung (18) zum Verschließen des Offensacks (10) mit wenigstens einer Kopfnaht (19) nach dem Befüllen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Länge (8) eines in der Sackbildungseinrichtung (4) erzeugten Offensacks (10) einstellbar ist, wobei die Länge (8) insbesondere mehrstufig oder kontinuierlich veränderbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entlüftungsventil (12) kleiner als 1% und insbesondere kleiner als 0,5% der Oberfläche (22) der Sackwandung (13) ist, und/oder wobei die Entlüftungsleistung größer als 0,01 Liter/Minute und insbesondere größer als 0,25 Liter/Minute ist.
Verfahren zum Verarbeiten von Offensäcken (10)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Offensack (10) am oberen Ende (15) mit einer Sacköffnungseinrichtung (9) geöffnet wird und mit einer Ventileinsetzeinrichtung (11) wenigstens ein Entlüftungsventil (12) in die Sackwandung (13) eingebracht wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Offensäcke (10) vor dem Einbringen des Entlüftungsventils (12) hergestellt werden.