EP3619118B1 - Vorrichtung und verfahren zum abfüllen von schüttgütern in offensäcke - Google Patents

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EP3619118B1
EP3619118B1 EP18726073.2A EP18726073A EP3619118B1 EP 3619118 B1 EP3619118 B1 EP 3619118B1 EP 18726073 A EP18726073 A EP 18726073A EP 3619118 B1 EP3619118 B1 EP 3619118B1
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EP
European Patent Office
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open
filling
bag
mouth bag
mouth
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EP18726073.2A
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Heinz-Peter Felling
Dominik BLESS
Christian ROLF
Christian HINSE
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Haver and Boecker OHG
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Haver and Boecker OHG
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    • B65B1/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/06—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by gravity flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B43/46—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using grippers
    • B65B43/465—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using grippers for bags
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/14—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by reciprocating or oscillating members
    • B65B51/146—Closing bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/32—Cooling, or cooling and pressing, package closures after heat-sealing

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for filling bulk goods into open-top bags.
  • a device can be designed, for example, as a form-fill-seal system (FFS).
  • FFS form-fill-seal system
  • An FFS system produces the open bags intended for filling, for example from tubular film, directly on the machine.
  • prefabricated open bags it is also possible for prefabricated open bags to be fed to the device.
  • the device and the method are used in particular for filling bulk goods in which a certain proportion of air enters the open bag, which is at least partially diverted from the open bag again during or after the filling.
  • the DE 199 33 486 C2 discloses a device for filling and closing sacks that are open on one side and are preferably gusseted.
  • a filling station with a filling nozzle for filling the sacks and a vibrator acting on the bottom of the open sack are provided.
  • Various grippers are used to transport the empty open sacks, to hold the open sacks in the filling station and to transport the filled open sacks away.
  • a conveyor belt begins below the filling station to support and transport the filled open sacks.
  • the conveyor belt has a strand running around two deflection rollers and over two buckling rollers.
  • part of the conveyor belt can be lowered and raised again by pivoting a deflection roller.
  • a floor vibrator is attached in the pivotable or foldable part of the conveyor belt and directly below the filling station, which in the folded up position acts on the upper run of the conveyor belt and thus on a sack bottom standing on it.
  • an open bag is attached to the filler neck. The length of the open sack is such that the bottom end of the open sack would rest on the swiveled-up part of the conveyor belt.
  • the foldable part of the conveyor belt is pivoted downwards so that the bottom end of the open bag hangs freely at the bottom.
  • the part of the conveyor belt that has been folded down is swiveled upwards so that the upper run comes into contact with the bottom end of the open bag to be filled.
  • the vibrator attached directly under the upper run thus acts directly through the upper run on the bottom end of the open bag to be filled.
  • the DE 10 2008 020 253 A1 and DE 10 2008 020 254 A1 disclose packing systems for filling prefabricated open sacks with bulk goods, with a rotating and clocked packing machine being used for filling. Various stations are provided on the perimeter.
  • the U.S. 4,873,815 A also shows a device for filling and closing bags.
  • the conveyor belt does not begin below the filler neck, but is arranged downstream of the filler neck.
  • a floor vibrator is provided below the filler neck and can be raised and lowered as a whole. As a result, in this known device, the bottom vibrator can be lowered before filling begins. The bottom end of the open bag to be filled then also hangs freely above the bottom vibrator at the beginning of the filling.
  • the product pile that first enters the open bag opens the bottom end of the open bag completely and, as a rule, without creases.
  • the bottom vibrator can then be raised until the bottom vibrator supports the bottom end of the open bag to be filled and acts on it in a vibrating manner, so that effective compression can take place during a substantial part of the filling process.
  • the filled open bag is pulled onto the conveyor belt via push flaps. At the open top end of the open bag, grippers guide the open bag while moving on the conveyor belt. This prior art also works satisfactorily.
  • a method step e) the filler neck with the attached open bag is lowered onto a conveyor device.
  • the bottom end of the open bag is preferably supported from below, in particular by the conveying device, during at least a (considerable) part of the filling process.
  • the bottom end of the open sack is particularly supported while the product is still getting into the open sack.
  • the method according to the invention has many advantages.
  • a significant advantage of the method according to the invention is that the filler neck is first lowered so that an open bag is attached to the filler neck and that the filler neck with the attached open bag is then moved upwards so that the bottom end of the open bag hangs freely. This enables the filling process to be started and bulk material to be introduced into the open bag, while the bottom end of the open bag hangs freely and can thus unfold without creasing.
  • a separate drive for a height-adjustable floor vibrator is not required.
  • the filler neck dips into the open bag. It is also preferred that the filler neck then completely opens the open bag in method step b). Before or in method step a), it is preferred that the open sack is gripped at the head end of the open sack by a set of feed grippers and transported to the filler neck.
  • open bag is understood to mean a certain type of bag and not the state of the bag.
  • a (still open) open bag is regularly closed with a head seam after it has been filled.
  • a closed open bag is still an open bag in contrast to, for example, a valve bag, which has a Usually has a sewn or glued-in valve which automatically closes the valve sack after filling, so that there is a certain protection against leakage of material from the interior of the valve sack.
  • Open sacks are filled via the open top end. In this case, there is usually a large filling cross-section, which can optionally be limited by gussets and corner weldments provided therein.
  • the invention is intended in particular for use in the high and maximum performance range, with more than 1800 bags per hour and in particular more than 2400 bags per hour and particularly preferably more than 2500 or 2600 or 2700 bags or more per hour (produced and) being filled .
  • the filling of the bulk material takes only about 0.4 to about 0.8 seconds at such speeds, since the remaining cycle time is required for attaching the empty open bag and removing the filled open bag. With such fast cycle times, high acceleration forces have to be overcome when transporting the filled open sacks.
  • a driven conveying device underneath the filling nozzle, on which the filled open sack rests with its sack bottom, enables a considerably simpler acceleration than the use of thrust flaps which pull a filled open sack off a bottom vibrator.
  • a "sack” in the context of the present application is always understood to mean an "open sack".
  • a method step e) the filler neck with the attached open bag is lowered onto a conveying device, where the bottom end of the open bag is supported from below during at least part of the filling process.
  • the open bag is lowered during the filling process and while bulk goods are being filled into the open bag.
  • the lowering process is started before the flow of bulk material is started.
  • the bulk material reaches the bottom end of the open bag before the bottom end of the open bag is supported by the conveyor device. Whether first the filling process or first the lowering process started is a question of controlling and coordinating the process. What is important, however, is that the bottom end of the open bag can unfold freely through the bulk material bump. This is guaranteed if the bottom end hangs freely at the time of impact.
  • the bulk material in the open bag standing on the conveying device is preferably compressed, in particular at least from below, during the filling process.
  • at least one compression device can be integrated into the conveyor device or incorporated therein, which already has a vibrating effect on the standing surface of the conveyor device from below during the filling process in order to compress the bulk material in the open bag.
  • holding grippers grip the open bag in method step b).
  • the holding grippers are preferably raised together with the filler neck in method step c).
  • the holding grippers ensure, in particular, that the head end of the open bag and the area of the side folds retain their defined shape and that the filled open bag can then be passed on in a defined manner. This is important so that as little bag material as possible is required. The consumption of only 1% more sack material leads to considerable additional costs in a 24-hour operation per year. Defined handling of the open bags enables economical operation. It avoids unnecessary and undefined re-gripping, which would lead to a greater consumption of bag material.
  • the holding grippers hold the open bag when it is filled.
  • the holding grippers release the open sack after the end of filling and are moved upwards together with the filler neck while the open sack stands up on the conveying device.
  • discharge grippers grip the head end of the open bag before the holding grippers release the open bag in order to ensure defined conditions at all times.
  • the open bag is transported further by means of the conveyor device after the end of the filling process.
  • the drive for such a transport can be implemented easily.
  • the open bag is preferably guided by removal grippers at the head end during further transport.
  • the open bag is formed from a tubular film before it is attached. It is preferred here that the tubular film is unwound here from a film roll.
  • a bottom seam is preferably first introduced into the tubular film and the tubular film is then transported further by one cycle length and in particular one sack length. The tubular film is then preferably cut off at the head end in order to form an open bag. After the bottom seam has been produced, separate bottom seam cooling can be provided so that high speeds are possible.
  • the head end of the open bag is pre-opened or opened before it is attached to the filler neck and in particular before it is placed under the filler neck. This can be done, for example, using lateral suction devices that pre-open the open bag in a defined manner at the head end.
  • the open bag is preferably opened (pre-opened) in order to enable the filling nozzle to be more easily immersed.
  • open holders (with a profile preferably corresponding to the filler neck) keep the open bags open in a defined manner. If the open bag is only pre-opened, it is preferably completely opened at the filler neck or through the filler neck.
  • the filler neck is designed as a flap connector and in at least one pre-opened head end is immersed, and that the flap socket then folds open and the head end opens further.
  • the filler neck can also be designed as a fixed (or non-hinged filler neck) and z. B. be designed as a hexagonal socket.
  • a device according to the invention is used for filling (and preferably also for producing and closing) open-ended sacks preferably provided with gussets.
  • the device according to the invention is provided in particular for carrying out the method or a method described above.
  • the device according to the invention comprises a control device and a filling station having a filling nozzle for filling the open sacks with bulk goods.
  • a plurality of grippers is provided, the (plurality of) grippers comprising feed grippers for holding the empty open sacks when they are transported to the filling station, holding grippers for holding the open sacks in the filling station and discharge grippers for holding the filled open sacks during transport from the filling station. Further grippers can also be provided.
  • the device according to the invention further comprises a conveying device extending to below the filling station for supporting the open sacks and for transporting and in particular removing the filled open sacks.
  • the filling spout is held together with the holding grippers on a height-adjustable support device.
  • the filling station is suitable for lowering the carrying device with the filling nozzle and the holding grippers and taking over the open bag with the holding grippers.
  • the filling station is also suitable for lifting the support device with an open bag attached to it, so that the bottom end of the open bag hangs freely above the conveyor device at the start of filling.
  • the filling station is suitable for lowering the carrying device with the open bag hanging on it (in particular after the start of filling) onto the conveying device.
  • the device according to the invention has many advantages.
  • a significant advantage of the device according to the invention is that an open bag to be filled is first attached to a filler neck and that the filler neck is moved upwards at the start of filling so that a product pile of the bulk material to be filled folds out the bottom end of the open bag before the open bag is still being filled or the filling can be lowered so that the bottom end of the open bag stands up on the conveyor or is supported by it.
  • the filling station is preferably suitable for lowering the carrying device with the open bag hanging on it after the start of filling (in the direction of the conveying device on top).
  • the filling station is particularly preferably suitable for lowering the support device with the open bag hanging on it after the start of filling, so that the bottom end of the open bag rests on the conveyor device at least in part of the filling process.
  • the conveyor device preferably has a strand running around (at least two) deflection rollers.
  • a strand is designed in particular as a conveyor belt.
  • a dream can also be designed as a conveyor chain, apron conveyor or conveyor belt or the like.
  • At least one compression device is particularly preferably included.
  • the compression device is preferably arranged on the conveyor device or received therein.
  • the compression device is preferably arranged below a support surface of the conveyor device.
  • the compression device is designed in particular to act on the (or part of) the support surface of the conveying device (and thus on a sack bottom of an open sack standing thereon).
  • the compression device acts directly on the strand of the conveyor device. It is also possible, however, for the compression device to act indirectly on the strand and thus the support surface of the conveying device, or to act directly on the bottom of the bag through the strand.
  • This can be B. with linear or strip-shaped conveying means such as belts or z. B. chains can be realized.
  • the compression device then acts preferably in the free spaces between the conveying means, in particular directly on the bottom end. In this case, drivers can be applied to the conveying means at predetermined intervals.
  • the filling station preferably comprises a drive for raising and lowering the support device.
  • the filler neck and the holding grippers are raised or lowered via the drive.
  • the feed grippers and the discharge grippers are attached to a support frame of a transport device.
  • the transport device can be designed as a linear transport.
  • the transport device preferably comprises pendulum arms and a pendulum drive. This enables the support frame to be pivoted forwards and backwards by one stroke (pendulum stroke).
  • pendulum stroke one stroke
  • the support frame is in the forward and pivoted-back position in each case at the same height, so that a simple linear transport is made available in this way in which a plurality of processing stations connected one behind the other can be provided at the distance of the pendulum stroke.
  • One processing station can be configured as a bag forming station and another processing station can be configured as a bag pre-opening station or a bag opening station.
  • a filling station is provided on a regular basis.
  • a head seam station and, if necessary, a cooling station for the head seam can be connected to the filling station. Finally the filled open bag is transported away.
  • the filler neck is designed as a flap neck and is particularly suitable for being immersed in a (pre-opened) open bag.
  • the height of the conveying device can be adjusted in order to be adapted to different bag dimensions. It is not necessary to adjust the height of the conveyor device for each individual open sack to be filled. It is also not possible to lower the conveyor device at cycle rates of 2000 open sacks and more for each open sack and then to raise it again.
  • a roll holder for holding at least one tubular film roll is included.
  • a bag forming station is provided for forming open bags from tubular film.
  • a bottom seam station for producing a bottom seam and / or a top seam station for closing the open bag are preferably included.
  • At least one cooling station for cooling a sealing seam can be included.
  • such a closure seam can be a bottom seam or also a top seam and in particular be designed as a weld seam.
  • welding jaws are then preferably present.
  • the Figures 1 to 4 each show the same device in a schematic side cross-section in different positions or states. Components and parts of the real device have been omitted in all figures in order to make the overview easier.
  • the Figures 1, 2 , 3 and 6th show the same device, but not all components are shown in all figures and not all reference symbols are entered in all figures.
  • the device 1 shown is used for filling bulk goods into open sacks 2.
  • the open sacks 2 are preferably produced in a sack forming station 27 of the device 1.
  • the device 1 comprises a roll holder 24 for a tubular film roll 25.
  • the roll holder 24 can be mounted on the device 1 or placed separately in front of it.
  • An intermediate store is made available via various deflection rollers 31, which are only shown here in a highly schematic manner, in order to ensure that the tubular film roll 25 unrolls as continuously as possible enable.
  • the device 1 comprises a frame 40 on which the various components of the device 1 are mounted.
  • a bottom seam station 29 is arranged at the bag forming station 27, which here comprises two welding jaws which introduce a bottom seam into the supplied tubular film 32.
  • the bag forming station 27 comprises two welding jaws which introduce a bottom seam into the supplied tubular film 32.
  • the sack is cut off at the head end with the cutting knife 33 so that a separate open sack 2 to be filled is available.
  • the open sack 2 is held by grippers 10 (empty sack grippers). Meanwhile, the bottom seam of the open bag 2 can be cooled at the cooling station 28, so that the bottom seam has the necessary stability for the amount of product to be filled.
  • the bag forming station 27 is followed by various processing stations, including in particular the filling station 5, the pre-opening station 39 and the head seam welding station 42 with welding jaws 41.
  • the open bags 2 are transported between the individual stations (5, 27, etc.) via a transport device 20, which in the Result, the open sacks 2 are transported linearly or horizontally through the device 1.
  • the transport device 20 comprises a support frame 21 to which various sets of grippers 10 are mounted.
  • the support frame 21 is held oscillating between two pivot positions by two pendulum arms 22.
  • a pendulum drive 23 in the form of an electric motor is used to drive the transport device 20, which via an eccentric 19 enables the pendulum movement between a forward and a retracted position of the support frame 21.
  • the filling station 5 comprises a drive 18 for raising and lowering the support device 8.
  • the open bag 2 shown can be attached to the filling nozzle 6, which is designed here as a flap nozzle 26.
  • the open sack previously formed in the sack forming station 27 can be taken over by the feed grippers 11 by the supply grippers 11.
  • the open bag 2 is then transported from the bag forming station 27 to the next station.
  • a further cooling station 28 can be provided or, for example, a sack opening station directly follows, in which the head end 30 of the open sack 2 by means of z. B. Sucker strips (front) is opened.
  • the filling station 5 is reached in a further cycle, as shown in FIG Figure 1 is shown.
  • the position shown is the pre-opened open bag 2 below the filler neck 6.
  • the bottom end 9 of the open bag 2 rests on the conveyor 7.
  • the conveying device 7 is arranged on the frame 40 in a height-adjustable manner by means of a height adjustment 38 in order to compensate for and set different bag lengths.
  • the conveying device 7 is not moved in height with each individual filling, which enables a considerably simpler drive and a considerably simpler execution of the height adjustment.
  • the conveying device 7 can also be arranged separately on the floor.
  • the conveying device 7 comprises a strand 15, which is designed in particular as a conveyor belt.
  • the surface of the strand 15 here forms a support surface 17 for, for example, filled open sacks 2.
  • the strand 15 is deflected via deflection rollers 14.
  • An electric motor 37 can be used for the drive.
  • the conveyor 7 extends to below the filling station 5 and also to below the filler neck 6 in such a way that a compression device 16 received or arranged on the conveyor 7 is also located in the vertical direction below the filler neck 6.
  • the compression device 16 is received on the conveyor device 7 in such a way that the compression device 16, when it is active, acts on the upper run 15 of the conveyor device 7 and on the support surface 17 of the conveyor device 7. This makes it possible for an open bag 2 standing on the conveyor device 7 or an open bag 2 supported by the conveyor device 7 to be processed with the compression device 16 (after the filler neck has been lowered). As a result, the bulk material located in the open bag 2 can already be compressed during the filling process.
  • the open bag 2 is attached to the flap connector 26, as Figure 2 represents.
  • the support device 8 with the filler neck 6 or flap connector 26 received thereon and the holding grippers 12 located thereon are lowered until the in Figure 2 the situation shown.
  • the tips of the flap connector are already immersed in the pre-opened head end of the open bag 2.
  • here in Figure 2 Unrecognizable holding gripper 12 in the area of the side folds of the open sack 2, so that the grippers 10 on the support frame 21 can release the open sack 2 to be filled.
  • the bottom end 9 of the open bag 2 to be filled still rests on the conveyor 7. With direct filling, this would mean that the bottom end does not (always) unfold cleanly.
  • the support device 8 with the filling nozzle 6 and the holding grippers 12 is inserted into the FIG Figure 3 position shown raised.
  • the bottom end 9 of the open bag is raised so far that it is no longer in contact with the conveying device 7.
  • At least the degree of freedom of the bottom end 9 is so great that the bottom with the first incoming product (product bump) is free can unfold.
  • the filling process is then started, with bulk material being guided into the open-ended bag 2.
  • the timing is carried out (in particular on the basis of empirical values) in such a way that the product pile that first enters the open bag 2 folds out the bottom end 9 of the open bag 2 (as free from creases as possible).
  • a folded-out bottom end 9a is schematically shown in FIG Fig. 3 shown in dashed lines.
  • a lowering of the support device 8 can then be initiated in a coordinated manner, so that the bottom end 9 of the open bag 2 is supported by the conveyor device 7 as quickly as possible after the bottom end 9 of the open bag 2 has been unfolded.
  • Figures 4 and 5 show two variants of the arrangement of the holding grippers 12 on the support device 8 of the filling station 5. It shows Figure 4 a horizontal cross-section through the filling station with the filling nozzle 6 shown schematically in section, to which an open bag 2 is attached. The filler neck and also the holding grippers 12 are held by the support device 8. The holding grippers 12 are shown here in the closed state and grip the side folds 3 of the open bag 2 in order to hold the open bag 2 in a defined manner during the filling process. Also shown in dashed lines is a Holding gripper 12 in the open position. The holding gripper 12 must be pivoted outward so far that an open bag to be filled can be transported away (and transported on) between the holding grippers 12.
  • Figure 5 shows another variant in which the holding grippers 12 are pivotable not about vertical but about horizontal axes 36.
  • the holding grippers 12 can be pivoted within the carrying device 8 and are in turn used to grip the gusset areas 3 of the open sacks 2.
  • the open sack 2 is again received on the filler neck 6.
  • Figure 6 finally shows a schematic side cross section of the device Figure 1 , wherein a filled open bag 2 is shown in a schematic manner.
  • the cycle time per cycle is only slightly more than 1 second.
  • the actual filling process usually only lasts less than 1 second. Therefore, an effective and early onset of compaction is a considerable advantage.
  • the device according to the invention and the method according to the invention offer great advantages since, in a simple manner, by means of a "double nozzle lift", a considerably more effective filling of bulk goods into open-mouth bags is possible with less effort.
  • the conveyor can and should be arranged under the filler neck, so that there is one arranged compression device acts on the bottom end of the open bag already during the filling. For this it is not necessary to design the conveyor belt so that it can be folded down, as is the case in the prior art. It is sufficient to lift the filler neck with the attached open bag again and start the filling process. During the filling process, the open bag is lowered again onto the conveying device and the compression device contained therein.
  • thrust flaps are no longer required to pull the open bag 2 off a separate vibrator.
  • the drive for the transport device is no longer so heavily loaded.
  • the drive for the conveying device 7 does not have to be designed to be stronger, since a filled sack also had to be accelerated beforehand.
  • Granules are preferably filled as bulk goods. But it is also possible to fill cement or similar products with the device according to the invention.
  • Another advantage is that a separate drive for lifting and lowering a compression device is no longer necessary. It is not necessary to raise and lower the compactor for operation.
  • the compression device can be integrated into the conveyor device or into the bag discharge belt and can be positioned there directly under the upper run.
  • a significant advantage is that the conveyor overall is carried out statically and there is no foldable part.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise als Form-Fill-Seal-Anlage (FFS) ausgeführt sein. Eine FFS-Anlage stellt die für die Abfüllung vorgesehenen Offensäcke beispielsweise aus einer Schlauchfolie vor Ort direkt an der Maschine her. Möglich ist es aber auch, dass vorgefertigte Offensäcke der Vorrichtung zugeführt werden. Die Vorrichtung und das Verfahren werden insbesondere zum Abfüllen von Schüttgütern eingesetzt, bei denen ein gewisser Luftanteil mit in den Offensack gelangt, der während oder nach der Füllung wenigstens zum Teil wieder aus dem Offensack abgeleitet wird.
  • Es sind verschiedenste Vorrichtung und Verfahren bekannt geworden, um Schüttgüter in Offensäcke einzufüllen. Die DE 199 33 486 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen von einseitig offenen und vorzugsweise mit Seitenfalten versehenen Säcken. Dabei ist eine Füllstation mit einem Füllstutzen zum Befüllen der Säcke und ein auf den Boden des Offensacks einwirkender Rüttler vorgesehen. Verschiedene Greifer dienen zum Antransport der leeren Offensäcke, zum Halten der Offensäcke in der Füllstation und zum Abtransport der befüllten Offensäcke. Unterhalb der Füllstation beginnt ein Förderband zum Abstützen und zum Transport der befüllten Offensäcke. Das Förderband weist einen um zwei Umlenkrollen und über zwei Abknickrollen laufenden Trum auf. Unterhalb der Füllstation ist ein Teil des Förderbandes durch ein Verschwenken einer Umlenkrolle absenkbar und wieder anhebbar. Zwischen dem oberen und unteren Trum des Förderbandes ist im abschwenkbaren bzw. abklappbaren Teil des Förderbandes und direkt unterhalb der Füllstation ein Bodenrüttler angebracht, der in der hochgeklappten Stellung auf das Obertrum des Förderbandes und somit auf einen darauf stehenden Sackboden einwirkt. Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Offensack an den Füllstutzen angehangen. Die Länge des Offensacks ist so bemessen, dass das Bodenende des Offensacks auf dem hochgeschwenkten Teil des Förderbandes aufliegen würde. Zu Beginn des Füllvorgangs ist der abklappbare Teil des Förderbandes allerdings nach unten geschwenkt, sodass das Bodenende des Offensacks unten frei hängt. Schon während des Füllvorgangs wird der nach unten geklappte Teil des Förderbandes nach oben geschwenkt, sodass der Obertrum mit dem Bodenende des zu füllenden Offensacks in Kontakt gerät. Der unmittelbar unter dem Obertrum angebrachte Rüttler wirkt somit direkt durch den Obertrum auf das Bodenende des zu füllenden Offensacks ein. Dadurch wird schon während des Füllvorgangs ein effektives Verdichten des Schüttguts in dem Offensack erzielt.
  • Die DE 10 2008 020 253 A1 und DE 10 2008 020 254 A1 offenbaren Packanlagen zum Füllen von vorkonfektionierten offenen Säcken mit Schüttgütern, wobei eine rotierende und getaktet betriebene Packmaschine zum Füllen eingesetzt wird. Auf dem Umfang sind verschiedene Stationen vorgesehen. Die US 4,873,815 A zeigt ebenfalls eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Säcken. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung beginnt das Förderband nicht unterhalb des Füllstutzens, sondern ist dem Füllstutzen nachgeordnet. Unterhalb des Füllstutzens ist ein Bodenrüttler vorgesehen, der insgesamt anhebbar und absenkbar ausgebildet ist. Dadurch kann bei dieser bekannten Vorrichtung der Bodenrüttler vor Beginn der Füllung abgesenkt werden. Das Bodenende des zu füllenden Offensacks hängt dann zu Beginn der Füllung ebenfalls frei oberhalb des Bodenrüttlers. Dadurch öffnet der zuerst in den Offensack hineingelangende Produktstoß das Bodenende des Offensacks vollständig und in der Regel faltenfrei. Anschließend kann der Bodenrüttler angehoben werden, bis der Bodenrüttler das Bodenende des zu füllenden Offensacks unterstützt und vibrierend darauf einwirkt, sodass während eines wesentlichen Teils des Füllvorgangs eine effektive Verdichtung erfolgen kann. Nach beendetem Füllvorgang wird bei dieser bekannten Vorrichtung der gefüllte Offensack über Schubklappen auf das Förderband gezogen. Am oben offenen Ende des Offensacks führen Greifer den Offensack während der Bewegung auf das Förderband. Auch dieser Stand der Technik funktioniert zufriedenstellend. Nachteilig ist jedoch der erhöhte Aufwand, da einerseits der Bodenrüttler über einen separaten Antrieb anhebbar und absenkbar ist und da weiterhin die Schubklappen eingesetzt werden, um den gefüllten Offensack von dem Bodenrüttler auf das Förderband zu ziehen. Dadurch muss der dazu eingesetzte Antrieb eine erhebliche Stärke aufweisen.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit mit geringerem Aufwand eine effektive Abfüllung von Schüttgütern in Offensäcke möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke und umfasst die folgenden Schritte in dieser oder einer anderen geeigneten Reihenfolge:
    1. a) ein Offensack wird unter einen Füllstutzen einer Füllstation platziert;
    2. b) der Füllstutzen wird abgesenkt und der Offensack wird an den Füllstutzen angehängt;
    3. c) der Füllstutzen wird mit dem angehängten Offensack nach oben gefahren, sodass das Bodenende des Offensacks freihängt;
    4. d) der Füllvorgang wird gestartet und Schüttgut wird in den Offensack eingeleitet, sodass sich das freihängende Bodenende des Offensacks entfaltet.
  • Insbesondere wird in einem Verfahrensschritt e) der Füllstutzen mit dem angehängten Offensack auf eine Fördereinrichtung abgesenkt. Vorzugsweise wird das Bodenende des Offensacks während wenigstens eines (erheblichen) Teils des Füllvorgangs von unten insbesondere von der Fördereinrichtung unterstützt. Dabei wird das Bodenende des Offensacks insbesondere unterstützt, während Produkt noch in den Offensack gelangt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Füllstutzen zunächst abgesenkt wird, damit ein Offensack an den Füllstutzen angehängt wird und dass anschließend der Füllstutzen mit dem angehängten Offensack nach oben gefahren wird, sodass das Bodenende des Offensacks frei hängt. Das ermöglicht es, dass der Füllvorgang gestartet wird und Schüttgut in den Offensack eingeleitet wird, während das Bodenende des Offensacks frei hängt und sich somit faltenfrei entfalten kann. Im Unterschied zum Stand der Technik wird ein separater Antrieb für einen höhenverstellbaren Bodenrüttler nicht benötigt.
  • Außerdem ist es möglich, unterhalb der Füllstation eine Fördereinrichtung zu positionieren, die den gefüllten Offensack nach dem Füllende abtransportiert.
  • Es ist bevorzugt, dass im Verfahrensschritt b) der Füllstutzen in den Offensack eintaucht. Ebenso ist es bevorzugt, dass der Füllstutzen im Verfahrensschritt b) den Offensack anschließend vollständig öffnet. Vor bzw. in dem Verfahrensschritt a) ist es bevorzugt, dass der Offensack am Kopfende des Offensacks durch einen Satz von Zufuhrgreifern gegriffen und zu dem Füllstutzen transportiert wird.
  • Unter dem Begriff "Offensack" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein bestimmter Sacktyp verstanden und nicht der Zustand des Sacks. So wird ein (noch offener) Offensack regelmäßig nach der Füllung durch eine Kopfnaht verschlossen. Aber auch ein verschlossener Offensack ist immer noch ein Offensack im Unterschied zu beispielsweise einem Ventilsack, der ein in der Regel eingenähtes oder eingeklebtes Ventil aufweist, welches den Ventilsack nach der Füllung selbsttätig verschließt, sodass ein gewisser Schutz vor Austritt von Material aus dem Inneren des Ventilsacks vorliegt. Offensäcke hingegen werden über das oben offene Kopfende befüllt. Dabei liegt regelmäßig ein großer Füllquerschnitt vor, der gegebenenfalls durch Seitenfalten und darin vorgesehene Eckenabschweißungen begrenzt werden kann.
  • Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz im Hoch- und Höchstleistungsbereich vorgesehen, wobei mehr als 1800 Säcke pro Stunde und insbesondere mehr als 2400 Säcke pro Stunde und besonders bevorzugt mehr als 2500 oder 2600 oder 2700 Säcke oder mehr pro Stunde (produziert und) gefüllt werden. Dabei dauert das Einfüllen des Schüttguts bei derartigen Geschwindigkeiten nur noch etwa 0,4 bis etwa 0,8 Sekunden, da die restliche Taktzeit zum Anhängen des leeren Offensacks und zum Abnehmen des gefüllten Offensacks benötigt wird. Bei derartig schnellen Taktzeiten sind hohe Beschleunigungskräfte beim Transport der gefüllten Offensäcke zu überwinden. Eine angetriebene Fördereinrichtung unterhalb des Füllstutzens, auf der der gefüllte Offensack mit seinem Sackboden aufsteht, ermöglicht dabei eine erheblich einfachere Beschleunigung als der Einsatz von Schubklappen, die einen gefüllten Offensack von einem Bodenrüttler abziehen. Unter einem "Sack" im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird immer ein "Offensack" verstanden.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen wird in einem Verfahrensschritt e) der Füllstutzen mit dem angehängten Offensack auf eine Fördereinrichtung abgesenkt, wo das Bodenende des Offensacks während wenigstens eines Teils des Füllvorgangs von unten unterstützt wird. Das bedeutet, dass der Offensack noch während des Füllvorgangs und während des Einfüllens von Schüttgut in den Offensack abgesenkt wird. Möglich ist es, dass der Absenkvorgang gestartet wird, bevor der Fluss von Schüttgut gestartet wird. Wesentlich im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es aber, dass das Schüttgut zu dem Bodenende des Offensacks gelangt, bevor das Bodenende des Offensacks von der Fördereinrichtung unterstützt wird. Ob zunächst der Füllprozess oder zunächst der Absenkvorgang gestartet wird, ist eine Frage der Steuerung und der Abstimmung des Prozesses. Wichtig ist hingegen, dass das Bodenende des Offensacks sich durch den Schüttgutstoß frei entfalten kann. Das wird gewährleistet, wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens das Bodenende frei hängt.
  • Vorzugsweise wird das Schüttgut in dem auf der Fördereinrichtung stehenden Offensack während des Füllvorgangs insbesondere wenigstens von unten verdichtet. Dazu kann in die Fördereinrichtung wenigstens eine Verdichtungseinrichtung integriert oder darin aufgenommen sein, die schon während des Füllvorgangs von unten auf die Standfläche der Fördereinrichtung zum Beispiel vibrierend einwirkt, um das Schüttgut in dem Offensack zu verdichten.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen ergreifen in dem Verfahrensschritt b) Haltegreifer den Offensack. Die Haltegreifer werden vorzugsweise in dem Verfahrensschritt c) gemeinsam mit dem Füllstutzen angehoben. Die Haltegreifer sorgen insbesondere dafür, dass das Kopfende des Offensacks und der Bereich der Seitenfalten ihre definierte Form beibehalten und der gefüllte Offensack anschließend definiert weiter gegeben werden kann. Das ist wichtig, damit möglichst wenig Sackmaterial benötigt wird. Der Verbrauch von nur 1% mehr Sackmaterial führt bei einem 24-Stunden-Betrieb im Jahr zu ganz erheblichen Mehrkosten. Eine definierte Handhabung der Offensäcke ermöglicht einen sparsamen Betrieb. Es werden unnötige und undefinierte Neugreifungen vermieden, die zu einem größeren Sackmaterialverbrauch führen würden. Außerdem halten die Haltegreifer den Offensack auch bei der Füllung.
  • In bevorzugten Weiterbildungen geben die Haltegreifer den Offensack nach dem Füllende frei und werden zusammen mit dem Füllstutzen nach oben gefahren, während der Offensack auf der Fördereinrichtung aufsteht. Besonders bevorzugt ergreifen Abfuhrgreifer das Kopfende des Offensacks, bevor die Haltegreifer den Offensack freigeben, um jederzeit definierte Bedingungen zu gewährleisten.
  • In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass der Offensack nach dem Füllende mittels der Fördereinrichtung weiter transportiert wird. Der Antrieb für einen solchen Transport kann einfach realisiert werden.
  • Vorzugsweise wird der Offensack bei dem Weitertransport am Kopfende durch Abfuhrgreifer geführt.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Offensack vor dem Anhängen aus einer Schlauchfolie gebildet wird. Dabei ist es bevorzugt, dass die Schlauchfolie hier von einer Folienrolle abgewickelt wird. Vorzugsweise wird zunächst eine Bodennaht in die Schlauchfolie eingebracht und die Schlauchfolie wird danach um eine Taktlänge und insbesondere eine Sacklänge weiter transportiert. Anschließend wird vorzugsweise die Schlauchfolie am Kopfende abgeschnitten, um einen Offensack zu bilden. Nach der Herstellung der Bodennaht kann eine separate Bodennahtkühlung vorgesehen sein, damit hohe Geschwindigkeiten möglich sind.
  • Es ist bevorzugt, dass das Kopfende des Offensacks vor dem Anhängen an den Füllstutzen und insbesondere vor dem Platzieren unter dem Füllstutzen vorgeöffnet oder geöffnet wird. Das kann beispielsweise über seitliche Sauger erfolgen, die den Offensack am Kopfende definiert voröffnen.
  • In einer der Füllstation vorzugsweise vorgelagerten Öffnungsstation (Voröffnungsstation) wird der Offensack vorzugsweise geöffnet (vorgeöffnet), um ein leichteres Eintauchen des Füllstutzens zu ermöglichen. Insbesondere halten während der Übergabe (des Transports) des Offensackes von der Öffnungsstation (Voröffnungsstation) Offenhalter (mit einem vorzugsweise dem Füllstutzen entsprechenden Profil) die Offensäcke definiert offen. Wird der Offensack nur vorgeöffnet, erfolgt vorzugsweise eine vollständige Öffnung am Füllstutzen oder durch den Füllstutzen.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Füllstutzen als Klappenstutzen ausgebildet ist und in ein wenigstens vorgeöffnetes Kopfende eintaucht, und dass der Klappenstutzen dann aufklappt und das Kopfende weiter öffnet. Der Füllstutzen kann aber auch als feststehender (bzw. nicht aufklappbarer Füllstutzen) ausgebildet und z. B. als Sechseckstutzen ausgeführt sein.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Befüllen (und vorzugsweise auch zum Herstellen und zum Verschließen) von vorzugsweise mit Seitenfalten versehenen Offensäcken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des bzw. eines zuvor beschriebenen Verfahrens vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung und eine einen Füllstutzen aufweisende Füllstation zum Befüllen der Offensäcke mit Schüttgütern. Es ist eine Mehrzahl von Greifern vorgesehen, wobei die (Mehrzahl der) Greifer Zufuhrgreifer zum Halten der leeren Offensäcke beim Antransport zu der Füllstation, Haltegreifer zum Halten der Offensäcke in der Füllstation und Abfuhrgreifer zum Halten der befüllten Offensäcke beim Abtransport von der Füllstation umfassen. Es können auch noch weitere Greifer vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin eine sich bis unterhalb der Füllstation erstreckenden Fördereinrichtung zum Abstützen der Offensäcke und zum Transport und insbesondere Abtransport der befüllten Offensäcke. An der Füllstation ist der Füllstutzen zusammen mit den Haltegreifern an einer höhenverstellbaren Trageinrichtung aufgenommen. Die Füllstation ist dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem Füllstutzen und den Haltegreifern abzusenken und den Offensack mit den Haltegreifern zu übernehmen. Die Füllstation ist weiterhin dazu geeignet, die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack anzuheben, damit das Bodenende des Offensacks zu Füllungsbeginn frei oberhalb der Fördereinrichtung hängt.
  • Insbesondere ist die Füllstation dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem daran hängenden Offensack (insbesondere nach dem Füllbeginn) auf die Fördereinrichtung abzusenken.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass ein zu füllender Offensack zunächst an einen Füllstutzen angehangen wird und dass der Füllstutzen zu Füllbeginn nach oben gefahren wird, damit ein Produktstoß des abzufüllenden Schüttguts das Bodenende des Offensacks ausfaltet, bevor der Offensack noch während der Füllung bzw. des Einfüllens abgesenkt werden kann, sodass das Bodenende des Offensacks auf der Fördereinrichtung aufsteht bzw. davon unterstützt wird.
  • Vorzugsweise ist die Füllstation dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem daran hängenden Offensack nach dem Füllbeginn (in Richtung der Fördereinrichtung darauf) abzusenken.
  • Besonders bevorzugt ist die Füllstation dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem daran hängenden Offensack nach dem Füllbeginn abzusenken, sodass das Bodenende des Offensacks wenigstens in einem Teil des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung aufliegt.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen sind die Steuereinrichtung und die Füllstation dazu ausgebildet und eingerichtet,
    • die Trageinrichtung mit dem Füllstutzen und den Haltegreifern abzusenken, um den Offensack mit den Haltegreifern zu übernehmen;
    • die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack anzuheben, damit das Bodenende des Offensacks (zu Beginn des Füllvorgangs) frei oberhalb der Fördereinrichtung hängt;
    • die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack abzusenken, damit das Bodenende des Offensacks wenigstens während eines Teils des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung aufliegt.
  • Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung ein um (wenigstens zwei) Umlenkrollen laufendes Trum auf. Ein solches Trum ist insbesondere als Förderband ausgebildet. Ein Trum kann aber auch als Förderkette, Plattenband oder Förderriemen oder dergleichen ausgestaltet sein.
  • Besonders bevorzugt ist wenigstens eine Verdichtungseinrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Verdichtungseinrichtung an der Fördereinrichtung angeordnet oder darin aufgenommen. Vorzugsweise ist die Verdichtungseinrichtung unterhalb einer Auflageoberfläche der Fördereinrichtung angeordnet. Die Verdichtungseinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, auf die (bzw. einen Teil der) Auflageoberfläche der Fördereinrichtung (und damit auf einen darauf Aufstehenden Sackboden eines Offensacks) einzuwirken. Die Verdichtungseinrichtung wirkt insbesondere unmittelbar auf den Trum der Fördereinrichtung ein. Möglich ist es aber auch, dass die Verdichtungseinrichtung mittelbar auf den Trum und somit die Auflageoberfläche der Fördereinrichtung einwirkt, oder aber durch den Trum hindurch direkt auf den Sackboden einwirkt. Das kann z. B. bei linienförmigen oder streifenförmigen Fördermitteln wie Riemen oder z. B. Ketten realisiert werden. Die Verdichtungseinrichtung wirkt dann vorzugsweise in den freien Abständen zwischen den Fördermitteln insbesondere unmittelbar auf das Bodenende ein. In diesem Falle können auf die Fördermittel Mitnehmer in vorbestimmten Abständen aufgebracht werden.
  • Die Füllstation umfasst vorzugsweise einen Antrieb zum Anheben und Absenken der Trageinrichtung. Über den Antrieb werden der Füllstutzen und die Haltegreifer angehoben bzw. abgesenkt.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Zufuhrgreifer und die Abfuhrgreifer (und vorzugsweise weitere Greifer) an einem Tragrahmen einer Transporteinrichtung befestigt sind. Die Transporteinrichtung kann als Lineartransport ausgebildet sein. Bevorzugterweise umfasst die Transporteinrichtung Pendelarme und einen Pendelantrieb. Dadurch wird ein Vorschwenken und ein Zurückschwenken des Tragrahmens um einen Hub (Pendelhub) ermöglicht. Bei einer symmetrischen Verschwenkung befindet sich der Tragrahmen dabei in der vorgeschwenkten und der zurückgeschwenkten Position jeweils in derselben Höhe, sodass auf diese Art ein einfacher Lineartransport zur Verfügung gestellt wird, bei dem im Abstand des Pendelhubs eine Mehrzahl an hintereinander geschalteten Bearbeitungsstationen vorgesehen sein kann.
  • Eine Bearbeitungsstation kann als Sackbildungsstation und eine weitere Bearbeitungsstation kann als Sackvoröffnungsstation oder Sacköffnungsstation ausgebildet sein. Regelmäßig ist eine Füllstation vorgesehen. An die Füllstation kann sich eine Kopfnahtstation und gegebenenfalls eine Kühlstation für die Kopfnaht anschließen. Schließlich wird der gefüllte Offensack abtransportiert. In bevorzugten Ausgestaltungen ist der Füllstutzen als Klappenstutzen ausgebildet und ist insbesondere dazu geeignet, in einen (vorgeöffneten) Offensack einzutauchen.
  • In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Fördereinrichtung höhenverstellbar ist, um an unterschiedliche Sackabmessungen angepasst zu werden. Es ist nicht nötig, die Fördereinrichtung bei jedem einzelnen zu füllenden offenen Sack in der Höhe zu verstellen. Es ist auch nicht möglich, die Fördereinrichtung bei Taktzahlen von 2000 Offensäcken und mehr bei jedem Offensack abzusenken und wieder hochzufahren.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen ist eine Rollenaufnahme zur Aufnahme wenigstens einer Schlauchfolienrolle umfasst. Insbesondere ist eine Sackbildungsstation zur Bildung von Offensäcken aus Schlauchfolie vorgesehen.
  • Vorzugsweise sind eine Bodennahtstation zur Erzeugung einer Bodennaht und/oder eine Kopfnahtstation zum Verschließen des Offensacks umfasst. Es kann wenigstens eine Kühlungsstation zur Kühlung einer Verschlussnaht umfasst sein. Dabei kann eine solche Verschlussnaht eine Bodennaht oder auch eine Kopfnaht sein und insbesondere als Schweißnaht ausgeführt sein. Dazu sind dann vorzugsweise Schweißbacken vorhanden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert werden.
  • In den Figuren zeigen:
    • Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem schematischen Seitenquerschnitt in einer ersten Stellung;
    • Figur 2 die Vorrichtung nach Figur 1 in einer zweiten Stellung;
    • Figur 3 die Vorrichtung aus Figur 1 in einer dritten Stellung;
    • Figur 4 einen stark schematischen horizontalen Querschnitt durch die Füllstation;
    • Figur 5 eine Seitenansicht einer anderen Füllstation; und
    • Figur 6 die Vorrichtung nach Figur 1 in einer vierten Position.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils dieselbe Vorrichtung in einem schematisierten Seitenquerschnitt in unterschiedlichen Positionen bzw. Zuständen. Dabei wurden in allen Figuren Komponenten und Teile der realen Vorrichtung weggelassen, um den Überblick zu erleichtern. Die Figuren 1, 2, 3 und 6 zeigen zwar dieselbe Vorrichtung, aber es sind nicht in allen Figuren alle Komponenten dargestellt und es sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen eingetragen.
  • Die in den Figuren 1, 2, 3 und 6 dargestellte Vorrichtung 1 dient zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke 2. Vorzugsweise werden die Offensäcke 2 in einer Sackbildungsstation 27 der Vorrichtung 1 erstellt. Dazu umfasst die Vorrichtung 1 eine Rollenaufnahme 24 für eine Schlauchfolienrolle 25. Die Rollenaufnahme 24 kann an der Vorrichtung 1 anmontiert sein oder separat davor gestellt werden.
  • Über verschiedene und hier nur stark schematisch dargestellte Umlenkrollen 31 wird ein hier nicht im Einzelnen dargestellter Zwischenspeicher zur Verfügung gestellt, um ein möglichst kontinuierliches Abrollen der Schlauchfolienrolle 25 zu ermöglichen. Es ist aber auch möglich, dass vorgefertigte Offensäcke der Vorrichtung 1 zugeführt werden.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gestell 40, an dem die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 1 anmontiert sind. An der Sackbildungsstation 27 ist eine Bodennahtstation 29 angeordnet, die hier zwei Schweißbacken umfasst, die eine Bodennaht in die zugeführte Schlauchfolie 32 einbringen. Nach der Weitertaktung der Schlauchfolie 32 um eine Sacklänge wird mit dem Schneidmesser 33 der Sack am Kopfende abgeschnitten, sodass ein separater zu füllender Offensack 2 zu Verfügung steht. Der Offensack 2 wird dabei durch Greifer 10 (Leersackgreifer) gehalten. Währenddessen kann die Bodennaht des Offensacks 2 an der Kühlstation 28 gekühlt werden, damit die Bodennaht die erforderliche Stabilität für die Menge des einzufüllenden Produkts aufweist.
  • Der Sackbildungsstation 27 schließen sich verschiedene Bearbeitungsstationen an, darunter insbesondere die Füllstation 5, die Voröffnungsstation 39 und die Kopfnahtschweißstation 42 mit Schweißbacken 41. Der Transport der Offensäcke 2 zwischen den einzelnen Stationen (5, 27 etc.) erfolgt über eine Transporteinrichtung 20, die im Ergebnis die Offensäcke 2 linear bzw. horizontal durch die Vorrichtung 1 transportiert. Die Transporteinrichtung 20 umfasst einen Tragrahmen 21, an den verschiedene Sätze von Greifern 10 anmontiert sind. Der Tragrahmen 21 wird durch zwei Pendelarme 22 zwischen zwei Schwenkpositionen pendelnd gehalten. Zum Antrieb der Transporteinrichtung 20 dient ein Pendelantrieb 23 in Form eines Elektromotors, der über einen Exzenter 19 die Pendelbewegung zwischen einer vorgeschwenkten und einer zurückgeschwenkten Position des Tragrahmens 21 ermöglicht. Die Füllstation 5 umfasst einen Antrieb 18 zum Anheben und Absenken der Trageinrichtung 8.
  • In der in Figur 1 dargestellten vorgeschwenkten Position kann der eingezeichnete Offensack 2 im Anschluss an den Füllstutzen 6, der hier als Klappenstutzen 26 ausgeführt ist, angehangen werden. In der hier nicht dargestellten zurückgeschwenkten Position kann durch die Zufuhrgreifer 11 der zuvor in der Sackbildungsstation 27 gebildete Offensack von den Zufuhrgreifern 11 übernommen werden. Beim nächsten Pendeltakt wird der Offensack 2 dann von der Sackbildungsstation 27 zur nächsten Station transportiert. Nach der Sackbildungsstation 27 kann eine weitere Kühlstation 28 vorgesehen sein oder es schließt sich beispielsweise direkt eine Sacköffnungsstation an, in der das Kopfende 30 des Offensacks 2 mittels z. B. Saugerleisten (vor-)geöffnet wird. In einem weiteren Takt wird die Füllstation 5 erreicht, so wie dies in Figur 1 dargestellt ist.
  • In der in Figur 1 dargestellten Stellung befindet sich der vorgeöffnete Offensack 2 unterhalb des Füllstutzens 6. Das Bodenende 9 des Offensacks 2 liegt auf der Fördereinrichtung 7 auf. Die Fördereinrichtung 7 ist zum Ausgleich und zur Einstellung unterschiedlicher Sacklängen über eine Höhenverstellung 38 höhenverstellbar an dem Gestell 40 angeordnet. Die Fördereinrichtung 7 wird aber nicht bei jeder einzelnen Füllung in der Höhe verfahren, was einen erheblich einfacheren Antrieb und eine erheblich einfachere Ausführung der Höhenverstellung ermöglicht.
  • Gegebenenfalls kann die Fördereinrichtung 7 auch separat auf dem Boden angeordnet werden. Die Fördereinrichtung 7 umfasst ein Trum 15, welches insbesondere als Förderband ausgeführt ist. Die Oberfläche des Trums 15 bildet hier eine Auflageoberfläche 17 für zum Beispiel gefüllte Offensäcke 2.
  • Das Trum 15 wird über Umlenkrollen 14 umgelenkt. Zum Antrieb kann ein elektrischer Motor 37 dienen.
  • Die Fördereinrichtung 7 erstreckt sich bis unterhalb der Füllstation 5 und auch bis unterhalb des Füllstutzens 6, und zwar derart, dass eine an der Fördereinrichtung 7 aufgenommene oder angeordnete Verdichtungseinrichtung 16 sich ebenfalls in vertikaler Richtung unterhalb des Füllstutzens 6 befindet.
  • Die Verdichtungseinrichtung 16 ist dabei derart an der Fördereinrichtung 7 aufgenommen, dass die Verdichtungseinrichtung 16, wenn sie aktiv ist, auf den oberen Trum 15 der Fördereinrichtung 7 und auf die Auflageoberfläche 17 der Fördereinrichtung 7 einwirkt. Dadurch wird es ermöglicht, dass (nach einem Absenken des Füllstutzens) ein auf der Fördereinrichtung 7 aufstehender Offensack 2 bzw. ein durch die Fördereinrichtung 7 unterstützter Offensack 2 mit der Verdichtungseinrichtung 16 bearbeitet wird. Dadurch kann das sich in dem Offensack 2 befindende Schüttgut schon während des Füllvorgangs verdichtet werden.
  • Doch zunächst wird der Offensack 2 an den Klappenstutzen 26 angehängt, wie Figur 2 darstellt. Dazu wird die Trageinrichtung 8 mit dem daran aufgenommenen Füllstutzen 6 bzw. Klappenstutzen 26 und den sich daran befindenden Haltegreifern 12 abgesenkt, bis sich die in Figur 2 dargestellte Situation gibt. Dabei tauchen die Spitzen des Klappenstutzens schon in das vorgeöffnete Kopfende des Offensacks 2 ein. Gleichartig übernehmen die hier in Figur 2 nicht erkennbaren Haltegreifer 12 im Bereich der Seitenfalten des Offensacks 2 den Offensack, sodass die Greifer 10 an dem Tragrahmen 21 den zu füllenden Offensack 2 freigeben können. Das Bodenende 9 des zu füllenden Offensacks 2 liegt dabei immer noch auf der Fördereinrichtung 7 auf. Dies würde bei direkter Füllung dazu führen, dass sich das Bodenende nicht (immer) sauber entfaltet.
  • Im Anschluss daran wird die Trageinrichtung 8 mit dem Füllstutzen 6 und den Haltegreifern 12 in die in Figur 3 dargestellte Stellung angehoben. Dabei wird das Bodenende 9 des Offensacks so weit angehoben, dass es nicht mehr in Kontakt mit der Fördereinrichtung 7 steht. Es befindet sich hingegen wenigstens ein (kleiner) Spalt zwischen dem Bodenende 9 des zu füllenden Offensacks 2 und der Auflageoberfläche 17 der Fördereinrichtung 7. Zumindest ist der Freiheitsgrad des Bodenendes 9 so groß, dass sich der Boden mit dem ersten einlaufenden Produkt (Produktstoß) frei entfalten kann.
  • In Figur 3 ist weiterhin der Klappenstutzen 26 aufgeklappt, sodass der Füllvorgang starten kann. Der Klappenstutzen befindet sich zusammen mit der Trageinrichtung 8 und den Haltegreifern 12 in der angehobenen Position 34. Die Trageinrichtung 8 befindet sich noch in der angehobenen Position 34. Das Bodenende 9 des Offensacks 2 hängt frei.
  • Im Anschluss wird der Füllvorgang gestartet, wobei Schüttgut in den Offensack 2 hinein geleitet wird. Die zeitliche Abstimmung erfolgt dabei (insbesondere aufgrund von Erfahrungswerten) derart, dass der zuerst in den Offensack 2 hineingelangende Produktstoß das Bodenende 9 des Offensacks 2 (möglichst faltenfrei) ausfaltet. Schematisch ist ein ausgefaltetes Bodenende 9a in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet.
  • In abgestimmter Weise kann anschließend oder zuvor schon eine Absenkung der Trageinrichtung 8 eingeleitet werden, damit insbesondere möglichst schnell nach der Ausfaltung des Bodenendes 9 des Offensacks 2 das Bodenende 9 des Offensacks 2 von der Fördereinrichtung 7 unterstützt wird. Das ermöglicht es, dass die dort untergebrachte Verdichtungseinrichtung 16 auf das Bodenende 9 des Offensacks 2 einwirkt und darin schon enthaltenes Schüttgut schon während der Abfüllung effektiv verdichtet.
  • In Figur 3 ist auch der Offenhalter 43 zu erkennen, der den Offensack 2 während der Übergabe des vorgeöffneten Offensacks 2 an den Füllstutzen 6 offen hält.
  • Figuren 4 und 5 zeigen zwei Varianten der Anordnung der Haltegreifer 12 an der Trageinrichtung 8 der Füllstation 5. Dabei zeigt Figur 4 einen horizontalen Querschnitt durch die Füllstation mit dem schematisch geschnitten dargestellten Füllstutzen 6, an denen ein Offensack 2 angehangen ist. Der Füllstutzen und auch die Haltegreifer 12 werden von der Trageinrichtung 8 gehalten. Die Haltegreifer 12 sind hier im geschlossenen Zustand abgebildet und greifen die Seitenfalten 3 des Offensacks 2, um den Offensack 2 bei dem Füllvorgang definiert zu halten. Gestrichelt dargestellt ist auch ein Haltegreifer 12 in der geöffneten Stellung. Dabei muss der Haltegreifer 12 so weit nach außen geschwenkt werden, dass ein zu füllender Offensack zwischen den Haltegreifern 12 abtransportiert (und antransportiert) werden kann.
  • Figur 5 zeigt eine andere Variante, bei der die Haltegreifer 12 nicht um vertikale, sondern um horizontale Achsen 36 verschwenkbar sind. Die Haltegreifer 12 sind innerhalb der Trageinrichtung 8 verschwenkbar und dienen wiederum zur Ergreifung der Seitenfaltenbereiche 3 der Offensäcke 2. Auch hier ist der Offensack 2 wieder an dem Füllstutzen 6 aufgenommen.
  • Figur 6 zeigt schließlich einen schematischen Seitenquerschnitt der Vorrichtung aus Figur 1, wobei in schematischer Art und Weise ein gefüllter Offensack 2 eingezeichnet ist.
  • Die in Figur 6 gezeigte abgesenkte Position 35 der Trageinrichtung inklusive Füllstutzen 6 und Haltegreifern 12 wird kurz nach Füllbeginn eingenommen, damit das Bodenende 9 des zu füllenden offenen Sacks 2 schon während eines wesentlichen Teils des Füllvorgangs durch die Verdichtungseinrichtung 16 bearbeitet werden kann, um um eine effektive Verdichtung des abzufüllenden Schüttguts zu bewirken.
  • Da es sich bei der dargestellten Vorrichtung um eine Hochleistungsmaschine handelt, bei der bis zu 2600 Offensäcke und mehr pro Stunde hergestellt und abgefüllt werden können, beträgt die Taktzeit pro Takt nur etwas mehr als 1 Sekunde. Dadurch steht für den eigentlichen Füllvorgang nur eine Zeitdauer von meist weniger als 1 Sekunde zur Verfügung. Deshalb ist eine effektive und frühzeitig einsetzende Verdichtung von erheblichem Vorteil.
  • Insgesamt bieten die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren große Vorteile, da auf einfache Art und Weise durch eine "doppelte Stutzenanhebung" eine erheblich effektivere Abfüllung von Schüttgütern in Offensäcke mit geringerem Aufwand möglich ist. Die Fördereinrichtung kann und soll bis unter den Füllstutzen angeordnet werden, damit eine dort angeordnete Verdichtungseinrichtung auf das Bodenende des Offensacks schon während der Füllung einwirkt. Dazu ist es nicht nötig, das Förderband abklappbar auszuführen, wie es im Stand der Technik ist. Es reicht aus, den Füllstutzen mit dem angehängten Offensack wieder anzuheben und den Füllvorgang zu starten. Während des Füllvorgangs wird der Offensack wieder auf die Fördereinrichtung und die darin enthaltene Verdichtungseinrichtung abgesenkt. Es hat sich sogar herausgestellt, dass der Antrieb zum Anheben des Füllstutzens inklusive der Haltegreifer nicht stärker ausgeführt werden muss, als der Antrieb zum Anheben des Füllstutzens, der bislang eingesetzt wurde, obwohl nun die Trageinrichtung 8 während des Füllvorgangs nicht nur den Füllstutzen 6 und den leeren Offensack 2 hält, sondern auch schon einen erheblichen Anteil an Schüttgut, bevor der teilweise gefüllte Offensack auf 2 der Fördereinrichtung 7 abgestellt wird.
  • Des weiteren werden Schubklappen nicht mehr benötigt, um den Offensack 2 von einem separaten Rüttler abzuziehen. Dadurch wird der Antrieb für die Transporteinrichtung nicht mehr so stark belastet. Der Antrieb für die Fördereinrichtung 7 muss nicht stärker ausgelegt werden, da auch zuvor schon ein gefüllter Sack beschleunigt werden musste.
  • Als Schüttgüter werden vorzugsweise Granulate abgefüllt. Es ist aber auch möglich, Zement oder ähnliche Produkte mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu füllen.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass ein separater Antrieb zum Heben und Senken einer Verdichtungseinrichtung nicht mehr nötig ist. Es ist nicht nötig, die Verdichtungseinrichtung zum Betrieb anzuheben und wieder abzusenken.
  • Vorteilhaft ist es auch, dass die Verdichtungseinrichtung in die Fördereinrichtung bzw. in das Sackaustrageband integriert werden kann und dort unmittelbar unter dem Obertrum positioniert werden kann. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die die Fördereinrichtung insgesamt statisch ausgeführt ist und es keinen abklappbaren Anteil gibt.
    • Bezugszeichenliste:
  • 1 Vorrichtung 22 Pendelarm
    2 Offensack 23 Pendelantrieb
    3 Seitenfalte 24 Rollenaufnahme
    4 Steuereinrichtung 25 Schlauchfolienrolle
    5 Füllstation 26 Klappenstutzen
    6 Füllstutzen 27 Sackbildungsstation
    7 Fördereinrichtung 28 Kühlstation
    8 Trageinrichtung 29 Bodennahtstation
    9 Bodenende 30 Kopfende
    9a ausgefalteter Boden 31 Umlenkrolle für 32
    10 Greifer 32 Schlauchfolie
    11 Zufuhrgreifer 33 Schneidmesser
    12 Haltegreifer 34 angehobene Position
    13 Abfuhrgreifer 35 abgesenkte Position
    14 Umlenkrolle für 15 36 Drehpunkt von 12
    15 Trum 37 Antrieb für 7
    16 Verdichtungseinrichtung 38 Höhenverstellung von 7
    17 Auflageoberfläche 39 Voröffnungsstation
    18 Antrieb für 8 40 Gestell
    19 Exzenter 41 Schweißbacke
    20 Transporteinrichtung 42 Kopfnahtschweißstation
    21 Tragrahmen 43 Offenhalter

Claims (15)

  1. Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke (2), umfassend die folgenden Schritte:
    a) ein Offensack (2) wird unter einen Füllstutzen (6) einer Füllstation (5) platziert;
    b) der Füllstutzen (6) wird abgesenkt und der Offensack (2) an den Füllstutzen (6) angehängt;
    c) der Füllstutzen (6) wird mit dem angehängten Offensack (2) nach oben gefahren, sodass das Bodenende (9) des Offensacks (2) frei hängt;
    d) der Füllvorgang wird gestartet und Schüttgut wird in den Offensack (2) eingeleitet, sodass das frei hängende Bodenende (9) des Offensacks (2) sich entfaltet.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in einem Verfahrensschritt e) der Füllstutzen (6) mit dem angehängtem Offensack (5) auf eine Fördereinrichtung (7) abgesenkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bodenende (9) des Offensacks (2) während wenigstens eines Teils des Füllvorgangs unterstützt wird und wobei insbesondere das Schüttgut in dem auf der Fördereinrichtung (7) stehenden Offensack (2) während des Füllvorgangs verdichtet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Verfahrensschritt b) Haltegreifer (12) den Offensack (2) ergreifen und in dem Verfahrensschritt c) zusammen mit dem Füllstutzen (6) angehoben werden und wobei insbesondere nach dem Füllende und Verfahrensschritt e) die Haltegreifer (12) den Offensack (2) freigeben und zusammen mit dem Füllstutzen (6) nach oben gefahren werden, während der Offensack (2) auf der Fördereinrichtung (7) steht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Offensack (2) nach dem Füllende mittels der Fördereinrichtung (7) weiter transportiert wird und wobei insbesondere der Offensack (2) bei dem Weitertransport am Kopfende (30) durch Abfuhrgreifer (13) geführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Offensack (2) vor dem Anhängen aus einer Schlauchfolie (32) gebildet wird und wobei die Schlauchfolie (32) von einer Folienrolle (25) abgewickelt wird und zunächst eine Bodennaht (9) in die Schlauchfolie (32) eingebracht wird und wobei die Schlauchfolie (32) danach um eine Taktlänge weitertransportiert wird und wobei die Schlauchfolie (32) am Kopfende (30) abgeschnitten wird, um einen Offensack (2) zu bilden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kopfende (30) des Offensacks (2) vor dem Platzieren unter dem Füllstutzen (6) vorgeöffnet wird und wobei der insbesondere als Klappenstutzen ausgebildete Füllstutzen (6) in das vorgeöffnete Kopfende (30) eintaucht und das Kopfende weiter öffnet.
  8. Vorrichtung (100) zum Befüllen von vorzugsweise mit Seitenfalten (3) versehenen Offensäcken (2),
    mit einer Steuereinrichtung (4) und einer einen Füllstutzen (6) aufweisenden Füllstation (5) zum Befüllen der Offensäcke (2) und mit einer Mehrzahl von Greifern (10),
    wobei die Greifer (10) mindestens Zufuhrgreifer (11) zum Halten der leeren Offensäcke (2) beim Antransport zu der Füllstation,
    Haltegreifer (12) zum Halten der Offensäcke (2) in der Füllstation (5) und Abfuhrgreifer (13) zum Halten der befüllten Offensäcke (2) beim Abtransport von der Füllstation (5) umfassen,
    und mit einer sich bis unterhalb der Füllstation (5) erstreckenden Fördereinrichtung (7) zum Abstützen der und zum Transport der befüllten Offensäcke (2),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Füllstation (5) der Füllstutzen (6) zusammen mit den Haltegreifern (12) an einer höhenverstellbaren Trageinrichtung (8) aufgenommen ist,
    und dass die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit dem Füllstutzen (6) und den Haltegreifern (12) abzusenken und den Offensack (2) mit den Haltegreifern (12) zu übernehmen,
    und dass die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit einem daran anhängenden Offensack (2) anzuheben, damit das Bodenende (9) des Offensacks (2) frei oberhalb der Fördereinrichtung (7) hängt.
  9. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit dem daran hängenden Offensack (2) auf die Fördereinrichtung (7) abzusenken und wobei die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit dem daran hängenden Offensack (2) nach dem Füllbeginn abzusenken, sodass das Bodenende (9) des Offensacks (2) wenigstens bei einem Teil des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung (7) aufliegt.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (4) und die Füllstation (5) dazu ausgebildet und eingerichtet sind,
    - die Trageinrichtung (8) mit dem Füllstutzen (6) und den Haltegreifern (12) abzusenken, um den Offensack (2) mit den Haltegreifern (12) zu übernehmen,
    - die Trageinrichtung (8) mit einem daran anhängenden Offensack (2) anzuheben, damit das Bodenende (9) des Offensacks (2) zu Füllungsbeginn frei oberhalb der Fördereinrichtung (7) hängt.
  11. Vorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Verdichtungseinrichtung (16) umfasst ist und wobei die Verdichtungseinrichtung (16) unterhalb einer Auflageoberfläche (17) der Fördereinrichtung (7) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Füllstation (5) einen Antrieb (18) zum Anheben und Absenken der Trageinrichtung (8) umfasst.
  13. Vorrichtung nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Zufuhrgreifer (11) und die Abfuhrgreifer (13) an einem Tragrahmen (21) einer Transporteinrichtung (20) befestigt sind und wobei die Transporteinrichtung (20) Pendelarme (22) und einen Pendelantrieb (23) umfasst.
  14. Vorrichtung nach einem der sechs vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Füllstutzen (6) als Klappenstutzen (26) ausgebildet ist, der dazu geeignet ist, in einen Offensack (2) einzutauchen und wobei die Fördereinrichtung (7) höhenverstellbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der sieben vorhergehenden Ansprüche,
    wobei eine Rollenaufnahme (24) zur Aufnahme einer Schlauchfolienrolle (25) umfasst ist und/oder wobei eine Sackbildungsstation (27) umfasst ist und/oder wobei eine Bodennahtstation (29) zur Erzeugung einer Bodennaht und/oder eine Kopfnahtstation zum Verschließen des Offensacks (2) umfasst ist und/oder wobei wenigstens eine Kühlstation (28) zur Kühlung einer Verschlussnaht umfasst ist.
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