Vorrichtung zum Füllen und Verschliessen von Papier-Seitenfaltensäcken

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Säcken oder Beuteln sind mehrere Stationen vorgesehen, die nacheinander durchlaufen werden. Es ist ein geradlinig unterhalb der Bearbeitungs­stationen verfahrbarer Schlitten (1) vorgesehen, auf dem Außengreifer (13) sitzen, welche den gefüllten oder teilweise gefüllten Sack von außen in der Füllstation klemmend ergreifen und in die nachfolgende Bearbeitungsstation transportieren. Vor dem Weitertransport aus der Füllstation in die nachfolgende Bearbeitungsstation sind die an der Füllstation vorgesehenen ortsfesten Klemmorgane außer Eingriff gebracht worden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Säcken oder Beuteln nach dem Oberbe­griff des Anspruchs 1.

[0002] Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist es nachtei­lig, daß zahlreiche Operationen jeweils in einer ein­zigen Station durchgeführt werden müssen, so zum Bei­spiel das Öffnen, Füllen und Verschließen. Derartige Füllstationen weisen deshalb den Nachteil auf, daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit vergleichsweise gering ist.

[0003] Es ist ferner bei sogenannten Roto-Packern bekannt, die unterschiedlichen Operationen auf mehrere Bearbei­tungsstationen aufzuteilen, mit der Folge, daß eine höhere Leistung solcher Maschinen erzielt werden kann.

[0004] Nachteilig bei den erwähnten Roto-Packern ist vor al­len Dingen die Tatsache, daß eine Formatumstellung auf derartigen Maschinen sehr zeitraubend und aufwendig ist.

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Er­findung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der als bekannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß ihre Fülleistung steigt, wobei außerdem die Umstellung von einem Sackformat auf ein anderes kurzfristig mit ge­ringem Umfang möglich sein soll.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.

[0007] Das Vorsehen von Außengreifern, welche den Sack in dessen Seitenfalten ergreifen, erlaubt einen Transport des geöffneten und befüllten oder teilweise befüllten Sacks in die nächste Bearbeitungsstation, ohne daß vorher der Sack verschlossen werden muß. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise auch der Füllvorgang so aufteilen, daß in einer ersten Füllstation die Haupt­menge des Dosierguts eingefüllt und gegebenenfalls vorverdichtet wird, während in einer zweiten Füll­station eine genaue Nachdosierung der Restmenge erfol­gen kann. Das Vorsehen von Außengreifern, die bei der Erfindung mit einem taktweise hin- und hergehenden Schlitten bewegt werden, erlaubt also eine Verteilung der sonst an einer Bearbeitungsstation anfallenden Operationen auf mehrere hintereinander angeordnete Einzelstationen.

[0008] Gegenüber den bekannten Transportsystemen, beispiels­weise in der Nähe der Öffnung angreifende Transport­bänder besitzen die erfindungsgemäßen Außengreifer, welche die Außenfalten des Sacks klemmend ergreifen, den Vorzug, daß sie eine wesentlich bessere Ausnutzung des Füllvolumens des Sacks ermöglichen. Außerdem er­lauben derartige Außengreifer eine sichere Fixierung und einen sicheren Transport in der jeweils gewünsch­ten definierten Lage. Dies gilt auch dann, wenn in den drei nacheinander folgenden Bearbeitungsstationen, al­so in der Voröffnungsstation, in der Füllstation und in der Schließstation jeweils vier Außengreifer vorge­sehen sind, welche den Sack nacheinander übernehmen. Bei der errfindungsgemäßen Konstruktion sind verschie­dene Saugelemente oder Saugleisten vorgesehen. Solche Saugelemente oder Saugleisten dienen in der Voröff­nungsstation zum Voröffnen des Sacks und sorgen dafür, daß die Außenfalten des vorgeöffneten Sacks von Außen­greifern klemmend ergriffen werden können. In den üb­rigen Stationen dienen evtl. vorgesehene Saugleisten zur Unterstützung der Haltewirkung.

[0009] Die Antriebsorgane für ein Auseinanderfahren bzw. Zu­sammenfahren der Außengreifer und/oder der Saugleisten sind vorzugsweise in einem von der Waagerechten abwei­chenden spitzen Winkel angeordnet, der üblicherweise 45° beträgt. Diese spitzwinklige Anordnung erlaubt es, die Anlage sehr schnell an unterschiedliche Sackfor­mate anzupassen. Die Außengreifer und/oder Saugleisten werden wegen der Schräganordnung des Antriebs bei einer Verringerung des Sackformats nicht nur weiter zum Zentrum gefahren, sondern gleichzeitig weiter nach unten, wie dies bei einer Formatveränderung nötig ist.

[0010] Hierdurch wird es möglich, die Veränderung der Sack­formate allein dadurch vorzunehmen, daß unterschied­liche Verstellwege bei den Antriebsorganen vorgesehen sind. Hierzu kann man beispielsweise den unterschied­lichen Sackformaten entsprechende unterschiedliche mechanische Anschläge vorsehen oder die Verstellwege mit speziellen Antrieben einstellen. Es wäre weiterhin möglich, ggfs. vorgesehene mechanische Anschläge mit Servo-Motoren jeweils nach Anforderung in die ge­wünschte Position zu verfahren. Dies würde eine auto­matische Umstellung der Sackformate zulassen.

[0011] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sitzen die Anschläge auf einer um eine Achse ver­schwenkbaren Scheibe. Eine solche Anordnung erweist sich als besonders robust und zuverlässig. Wenn dabei die Anschläge beispielsweise durch einstellbare Schrauben gebildet sind, kann bei Bedarf noch eine Feinjustierung an den Anschlägen vorgenommen werden.

[0012] Gemäß einem weiteren Merkmal sind in der Verschließ­station, in der die Seitenfalten eingeschlagen und die Längswände zusammengefahren werden, der Antrieb der ortsfesten vier Außengreifer mit dem Antrieb für die die Seitenfalten einlegenden Einfaltorgane gekoppelt. Eine derartige Kopplung mittels eines Koppelgestänges stellt sicher, daß bei einer Formatumstellung automa­tisch auch der Verstellweg der Einfaltorgane mit ver­stellt wird.

[0013] Ferner erweist es sich als zweckmäßig, daß einer Ver­schließstation eine Verschweißstation nachgeschaltet ist, in der bei Vorsehen einer verschweißbaren Kunst­stofflage des Papiersacks die Kunststofflage im Be­reich der Falzlinie verschweißt wird.

[0014] Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß an der Schweißstation Schweißbacken zum Verschweißen des Sacks in den seitlichen oberen Eckbereichen vorgesehen sind. Das Verschweißen der Schweißbacken im oberen Eckenbereich ist völlig vorbildfrei. Es führt dazu, daß ein derart verschlossener Seitenfaltensack nach dem endgültigen Verschließen eine der Idealform des Quaders stark angenäherte Form annimmt.

[0015] Weiterhin wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen, daß einer ersten Falzstation, in der eine erste Umfalzung erfolgt, eine zweite Falzstation für eine zweite Um­falzung nachgeschaltet ist.

[0016] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Be­schreibung in Verbindung mit der Zeichnung.

[0017] Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläu­tert. Es zeigen:

Figur 1 - eine schematische Draufsicht auf die Vor­richtung mit verschiedenen hintereinander angeordneten Bearbeitungsstationen,

Figur 2 - eine schematische Seitenansicht der Vor­öffnungsstation bei geschlossenem zuge­führten Sack,

Figur 3 - eine Draufsicht auf die Voröffnungsstation gemäß Figur 2,

Figur 4 - eine Seitenansicht analog Figur 2 in vor­geöffneter Position des Sacks,

Figur 5 - eine Draufsicht auf die Voröffnungsstation gemäß Figur 4,

Figur 6 - eine schematische Seitenansicht der Füll­station in einem Teilbereich,

Figur 7 - eine Draufsicht auf die Füllstation bei ent­ferntem Fülltrichter,

Figur 8 - eine Seitenansicht der Verschließstation in Längsrichtung der Maschine gesehen,

Figur 9 - eine Draufsicht auf die Verschließstation,

Figur 10 - eine Seitenansicht auf die Seitenfaltorgane in der Verschließstation, quer zur Längs­richtung der Maschine gesehen,

Figur 11 - eine Draufsicht auf zwei Außengreifer der Verschließstation,

Figur 12 - eine Seitenansicht der Verschließstation in einer teilweise zusammengeschobenen Po­sition,

Figur 13 - eine Draufsicht analog Figur 9 in teilweise zusammengefalteter Position des Seitenfal­tensacks,

Figur 14 - die Anordnung gemäß Figur 10 mit einge­fahrenen Seitenfaltorganen,

Figur 15 - eine Darstellung gemäß Figur 11 mit einge­falteten Seitenfaltorgan,

Figur 16 - eine perspektivische Darstellung eines Seitenfaltensacks mit abgeschweißten Eckbe­reichen,

Figur 17 - eine perspektivische Darstellung des ge­füllten und verschlossenen Sacks,

Figur 18 - eine Doppelfalzeinrichtung in einer ersten Position in einer ersten Seitenansicht,

Figur 19 - die Doppelfalzstation gemäß Figur 18 in einer zur ersten Ansicht senkrechten Seitenansicht,

Figur 20 - die Doppelfalzeinrichtung in einer weiteren Arbeitsphase,

Figur 21 - die Doppelfalzeinrichtung in der letzten Arbeitssphase.

[0018] Ein Maschinenrahmen 35 trägt mehrere auf beiden Seiten angeordnete und über seine Länge verteilte Führungsrohre 36, auf denen die Führungen eines Schlittens längsver­schieblich gelagert sind, der mit 1 bezeichnet ist. Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung besitzt verschiedene Stationen, nämlich eine Voröffnungsstation 6, die sich anschließende Füllstation und danach die Verschließstation 7, die auch als Nachfüllstation- und Verschließstation ausgebildet sein kann. Danach folgt eine Verschweißstation 8, eine erste Falzstation 9, ferner eine Reservestation 11, die zum Einlegen von Handgriffen vorgesehen ist und schließlich eine zweite Falzstation 10.

[0019] Der Aufbau dieser verschiedenen Stationen ist besser aus den einzelnen Darstellungen ersichtlich:

[0020] In der Voröffnungsstation werden die in einem Paket an­kommenden einzelnen Säcke von Saugern aus dem Paket ab­genommen und zwischen Saugleisten 15 gefahren. Die Saug­leisten 15 werden über die Antriebszylinder 18 und 19 aus­einandergefahren, und zwar bis zum Anliegen an einen der mehrfach auf den beiden zylindrischen Scheiben angeord­neten Anschlägen 24 und 25. Diese Anschläge 24 und 25 sind als Schrauben ausgebildet und können wegen ihres Schraubencharakters durch Ein- oder Ausdrehen feinjustiert werden. Entsprechend dem jeweils gewünschten Sackformat wird der gewünschte Anschlag 24 oder 25 in Position ge­bracht.

[0021] Mit Hilfe der Saugleisten 13 und 15 wird der Sack 3 teil­weise geöffnet, und zwar so weit, daß die Außengreifer 13 die äußeren Falten gegen entsprechende Gegenhalter drücken können. Die Außengreifer sind als verschwenkbare Greifer ausgebildet, die mit entsprechendem Antrieb, der nicht näher dargestellt ist, arbeiten.

[0022] Der vorgeöffnete Sack 3 wird mittels des Schlittens 1 in die Füllstation 4 unter den ortsfesten Fülltrichter 37 bewegt. Den vorgeöffneten Sack ergreifen dann die mit den beiden gegeneinander und auseinander verfahrbaren Saug­balken verbundenen ortsfesten, ebenfalls schwenkbaren Greifer 2. Der Sack liegt während des Füllvorgangs auf dem Sackstuhl 38 auf. Während des Füllvorgangs kann der Schlitten 1 zurückfahren um in der Voröffnungsstation einen neuen Sack aufzunehmen. Beim Zurückfahren gelangen die am Schlitten 1 befestigten Greifer 12 aus der Ver­schießstation bewegten Greifer 12 in die in Figuren 6 und 7 dargestellte Übernahmeposition, in der sie den befüllten Sack 3 klemmend ergreifen. Es werden die ortsfesten Grei­fer 2 gelöst und mit dem nächsten Arbeitshub befördert der Schlitten mittels der Greifer 12 den befüllten Sack 3 aus der Füllstation in die Verschließstation 7.

[0023] In der Verschließstation sind sowohl ortsfest angeordnete Außengreifer 14 vorgesehen als auch ortsfest angeordnete Einfaltorgane oder Einschlagorgane 26 und 27.

[0024] Beim Bewegen der Antriebszylinder 20 und 21 werden die Einfaltorgane 26 und 27 mittels eines Koppelgestänges 38 mitgenommen. Beim Zusammenfahren zum Schließen des Sacks (vergl. Figuren 12 - 15) legen die Einfaltorgane 26 und 27 die Seitenfalten ein. Sobald die in Figuren 12 bis 15 dargestellte Einfaltposition mittels der Außengreifer 14 und der Einfaltorgane 26 bzw. 27 erreicht ist, klemmen zwei Klemmleisten 39 und 40 den nahezu vollständig ge­falteten Sack fest. Die Klemmleisten 39 und 40 sind am Schlitten 1 befestigt und transportieren den festge­klemmten Sack mit dem nächsten Hub weiter in die Ver­schweißstation. In der Verschweißstation, in der ersten Falzstation und in der zweiten Falzstation sind ebenso wie in der Reservestation jeweils den Weitertransport des bearbeiteten Sacks vornehmende Klemmleisten vorgesehen, deren Antrieb nicht näher dargestellt ist.

[0025] In der Verschweißstation 8 erfolgt eine Verschweißung des Sacks entlang einer oberen Falzlinie. Dabei ist es möglich, daß durch entsprechende Ausbildung der Schweißbacken auch eine Verschweißung der Eckbereiche 29 und 30 erfolgt.

[0026] In der nachfolgenden Falzstation erfolgt die erste Um­falzung, die in üblicher Weise gemacht wird und nicht näher zu beschreiben ist. In der zweiten Falzstation wird die Doppelfalzung durchgeführt.

[0027] In der zweiten Falzstation wird die Doppelfalzung durchge­führt. Dies erfolgt mit Hilfe eines quer zur Längsbewegung des Sacks beweglichen Falzmessers 31, das den Sack oberhalb der Klemmleisten zwischen die Falzbacken 32 und 33 einer mit 34 bezeichneten Falzzange bewegt.

[0028] Danach wird der so ergriffene Sackbereich durch Ver­schwenkung der gesamten Falzzange (vergl. Figur 34) mittels des in Figuren 21 und 22 dargestellten Druckstücks 40, das an der Falzbacke 32 sitzt, auf den darunter liegenden Sack­bereich gedrückt. Durch den vorher an den entsprechenden Stellen aufgetragenen Kleber erfolgt eine feste Verklebung des doppelt gefalzten Sacks 3 in der in Figur 21 gezeigten Position.

[0029] In der vorstehenden Beschreibung ist der Ausdruck "ortsfest" in dem Sinne verwendet worden, daß er bedeutet, die so be­zeichneten Teile bewegen sich nicht mit dem Schlitten 1. Die mit "ortsfest" bezeichneten Teile sind jedoch nicht stationär, sondern können durchaus verfahren werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Füllen und Verschließen von Säcken oder Beuteln, insbesondere Papier-Seitenfaltensäcken, mit einer Füllstation, in der eine abgewogene Füllgutmenge aus einem Vorratsbehälter in den über ortsfeste Klemm­organe in Öffnungsstellung gehaltenen Sack einfüllbar ist, ferner mit einem Schlitten, der über einen dem Abstand der Bearbeitungsstation entsprechenden gerad­linigen Hub beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Schlitten zum Ergreifen des Sacks in dessen Seitenfalten ausgebildete Außengreifer (12) angeordnet sind, welche den befüllten oder teilweise befüllten Sack (3) von außen in der Füllstation (4) klemmend ergreifen und in die nachfolgende Bearbeitungsstation (7) trans­portieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Schlitten (1) im Abstand der aufeinander folgenden Bearbeitungsstationen jeweils vier Außen­greifer (12; 13; 14) mindestens zweifach vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer ersten Station (6), der die leeren Säcke (3) zugeführt werden, Saugelemente zum Voröffnen des zunächst geschlossenen Sacks (3) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Saugvorrichtungen parallel zur Transportrich­tung angeordnete Saugleisten (15) sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die in der Füllstation (4) vorgesehenen orts­festen Klemmorgane vier Außengreifer (2) sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Schlitten (1) im Abstand der aufeinander folgenden Bearbeitungsstationen außer den vier Außen­greifern (12; 13; 14) jeweils Saugleisten (15; 16) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsorgane (18; 19; 20; 21; 22; 23,) für ein Auseinanderfahren bzw. Zusammenfahren der Außen­greifer (12; 13; 14) und/oder der Saugleisten (15; 16; 17) in einem von der Waagerechten abweichenden spitzen Winkel angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verstellung der Bearbeitungsstationen (6; 4; 7) auf unterschiedliche Sackformate den unterschied­lichen Sackformaten entsprechende Anschläge (24; 25) zur Begrenzung der Verstellwege der Antriebsorgane (18; 19; 20; 21; 22; 23) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschläge (24; 25) auf einer um eine Achse verschwenkbaren Scheibe (26) sitzen.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Verschließstation (7), in der die Seiten­falten eingeschlagen und die Längswände zusammenge­fahren werden, der Antrieb der ortsfesten vier Außen­greifer (14) mit dem Antrieb für die die Seitenfalten einlegenden Einfaltorgane (26; 27) gekoppelt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einfaltorgane (26; 27) über ein Koppelgestänge mit dem Antrieb für die Klemmorgane derart verbunden sind, daß mit einer Formatverstellung an den Antriebs­organen gleichzeitig eine entsprechende Anpassung des Verstellwegs der Einfaltorgane (26; 27) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer Verschließstation eine Verschweißstation (8) nachgeschaltet ist, in der bei Vorsehen einer verschweißbaren Kunststofflage des Papiersacks die Kunststofflage im Bereich der Falzlinie verschweißt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Verschweißstation (8) Schweißbacken zum Verschweißen des Sacks (3) in den seitlichen oberen Eckbereichen (29; 30) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer ersten Falzstation (9), in der eine erste Umfalzung erfolgt, eine zweite Falzstation (10) für eine zweite Umfalzung nachgeschaltet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Falzstation (10) ein quer zum Sack ver­fahrbares Falzmesser (31) aufweist, das zum Einschie­ben des vorgefalzten Sacks zwischen die gegeneinander verschwenkbaren Falzbacken (32; 33) einer Falzzange (34) ausgebildet ist, wobei die gesamte Falzzange (34) verschwenkbar zum Andrücken des erfaßten Sackbereichs an den darunterliegenden benachbarten Sackbereich aus­gebildet ist.

Zeichnung