Eine Einrichtung dieser Art ist aus der CH-A 605 253 der Anmelderin bekanntgeworden. Die zu füllenden Behälter werden hier nacheinander mit einer Behälteranhebevorrichtung in die Füllstellung angehoben, wenn sie sich unterhalb der Mündung der Dosiervorrichtung befinden. Nach dem Füllen werden die Behälter nacheinander abgesenkt und auf einer Ausgangsbahn weiterbefördert. Bei stark unterschiedlichen Höhen der Behälter bzw. der Beutel müssten hier die Behälter entsprechend unterschiedlich angehoben und anschliessend abgesenkt werden, damit das Schüttgut einwandfrei in die Behälter abgefüllt und diese verschlossen werden können.
Da das spezifische Gewicht des Schüttgutes stark unterschiedlich ist und entsprechend sich die Füllhöhe ändern kann, werden zur Ver meidung von unterschiedlichen Überständen unterschiedlich hohe Behälter verwendet, wie dies beispielsweise in der CH-A 650 983 beschrieben ist. Da nun die Absenkgeschwindigkeit der gefüllten Behälter begrenzt ist und entsprechend der Erdbeschleunigung nicht grösser als 9,81 m/s<2> betragen darf, ist bei hohem Absenkhub die Arbeitsleistung der Maschine stark begrenzt. Hoher Absenkhub bedeutet in der Praxis ein Hub zwischen etwa 30 und 60 mm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der genannten Gattung zu schaffen, mit der auch bei Verwendung stark unterschiedlicher Behälterhöhen eine höhere Maschinenleistung möglich und ein einwandfreier Abfüllvorgang gewährleistet ist. Die Aufgabe wird durch die Erfindung gemäss Anspruch 1 gelöst.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung wird somit darin gesehen, dass zur Anpassung an unterschiedliche Behälterhöhen das Gehäuse zusammen mit den Dosier- und Abschlussmitteln in der Höhe verstellbar ist. Auch bei stark unterschiedlichen Behälterhöhen müssen die Behälter mit der Behälteranhebevorrichtung lediglich mit einem konstanten und vergleichsweise kleinen Hub angehoben und abgesenkt werden. In der Regel genügt hier ein Absenkhub von 25 mm. Da die Mündung der Dosiervorrichtung somit immer in eine geeignete Position gefahren werden kann, können auch unterschiedliche Beutel zum Abfüllen korrekt gespreizt und gehalten werden. Dies ist besonders wesentlich bei dünnen und knickanfälligen Beutelfolien, da hier Störungen wegen unkorrekter Randhalterung mit der Erfindung vermieden werden können.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Steuereinrichtung einen Taster auf, mit dem die Behälteroberkanten der später zu füllenden Behälter abtastbar sind. Aufgrund der mit dem Taster ermittelten Daten wird dann zum Abfüllen des abgetasteten Behälters das Gehäuse mit den Dosier- und Abschlussmitteln automatisch in die geeignete Position gefahren.
Weniger Störungen und eine einwandfreie Randhalterung wird bei sehr dünnen und knickanfälligen Beuteln besonders dann erreicht, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung eine Spreizvorrichtung mit mehreren Spreizarmen gemeinsam mit dem Gehäuse zur Anpassung an unterschiedliche Behälterhöhen verstellbar sind. Konstruktiv besonders einfach und zuverlässig wird ein Aufweiten der Beutel erreicht, indem die Spreizarme nach dem Anheben der zu füllenden Beutel um eine etwa vertikale Achse verschwenkt werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1c und
Fig. 2a bis 2c schematisch Teilschnitte durch eine erfindungsgemässe Abfülleinrichtung zur Erläuterung des Abfüllvorganges bei unterschiedlichen Beutelhöhen,
Fig. 3 und 4 schematisch die Arbeitsweise der Beutelspreizvorrichtung und
Fig. 5 schematisch eine Ansicht der erfindungsgemässen Abfülleinrichtung.
Die dosiert mit einem Schüttgut 19, beispielsweise Kaffee, zu füllenden Behälter sind hier offene Beutel 1 bzw. 1 min , die mit unterschiedlichen Höhen H bzw. h aus einer vergleichsweise dünnen Folie hergestellt werden. Durch die unterschiedlichen Beutelhöhen H bzw. h werden beispielsweise Schwankungen in der Dichte des Schüttgutes 19 berücksichtigt. Um bei minimalem Materialverbrauch für die Verpackung eine einwandfrei dosierte Abfüllung zu erreichen, kann zwischen einer maximalen Höhe H und einer minimalen Höhe h ein Unterschied bis etwa 60 mm bestehen. Die dosierte Abfüllung kann in bekannter Weise eine Hauptdosierung oder eine Zusatzdosierung sein.
Für die dosierte Abfüllung werden die Beutel 1 bzw. 1 min nacheinander von einer hier nicht gezeigten Eingangsbahn auf einen Stössel 2 geschoben, wenn sich dieser Stössel 2 gemäss Fig. 1 in der untersten Stellung befindet. Mit einer hier ebenfalls nicht gezeigten Beutelanhebevorrichtung wird der Stössel 2 um einen Hub X in die Füllstellung angehoben. Der Hub X beträgt beispielsweise 25 mm und ist auch bei unterschiedlichen Beutelhöhen konstant und vergleichsweise klein. Nach dem Abfüllen wird jeder Beutel 1 bzw. 1 min wieder um den Betrag des Hubes X in eine unterste Stellung abgesenkt, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist.
Das dosiert in die Beutel 1 bzw. 1 min abzufüllende Schüttgut 19 fliesst in einem vertikalen Schacht 7 eines Gehäuses 3 jeweils dann nach unten, wenn eine Dosierschnecke 4 bei offenen Mündungsklappen 6 einer Abschlussvorrichtung 5 gedreht wird. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind die Klappen 6 mit Schwenkhebeln 8 ebenfalls am Gehäuse 3 angebracht und betätigt.
Im Bereich der Mündung 22 ist eine Spreizvorrichtung 9 mit vier etwa stabförmigen Spreizarmen 10 angebracht. Die Spreizarme 10 weisen jeweils einen oberen etwa vertikal verlaufenden Bereich 10a, einen stark geneigten querverlaufenden mittleren Bereich 10b und einen weniger stark geneigten unteren Bereich 10c auf. Die Arme 10 sind am Bereich 10a mit einer Schwenkvorrichtung 21 verbunden, mit welcher die Arme 10 synchron in Richtung des Pfeiles 23 in die in den Fig. 3 und 4 strichpunktiert gezeigte Stellung verschwenkt werden können. Die Enden der Bereiche 10 werden hierbei unter Vergrösserung des gegenseitigen Abstandes und unter Spreizung der Beutelmündungen gegen die vier Ecken des Beutels bewegt.
Damit auch bei unterschiedlichen Beutelhöhen H bzw. h immer ein optimaler Abstand der Mündung 22 zur Oberkante 18 und damit ein einwandfreier Einfüllvorgang gewährleistet ist, sind das Gehäuse 3, die Dosierschnecke 4, die Abschlussmittel 5 und die Spreizvorrichtung 9 gemeinsam an einer Spindel 15, die mit einem ortsfesten Support 17 verbunden ist, höhenverstellbar befestigt. Diese Teile 3, 4, 5, 9 und 10 können gemeinsam mittels einer Steuereinrichtung 13 um den Betrag DELTA h in der Höhe verstellt werden. Der Betrag DELTA h ergibt sich aus dem Unterschied der Höhen H und h, wie dies in den Fig. 1a bis 1c und 2a bis 2c deutlich gezeigt ist. Zur Ermittlung der Positionen der Beuteloberkante 18 ist ein an sich bekannter elektronischer Taster 11 vorgesehen, der über eine Leitung 12 mit der Steuervorrichtung 13 verbunden ist.
Nachfolgend wird der Abfüllvorgang kurz erläutert. Mit dem Taster 11 wird die Höhenposition der Oberkante 18 eines abzufüllenden, auf der Eingangsbahn 20 befindlichen Beutels 1 abgetastet und der ermittelte Wert der Steuervorrichtung 13 zugeführt. Aufgrund dieses Wertes wird mit dem Motor 14 die Spindel 15 angetrieben und die Mündung 22 um den Betrag DELTA h nach oben oder nach unten verstellt, wobei dieser Wert selbstverständlich auch 0 sein kann. Behälterhöhen verändern sich in der Regel nur allmählich, so dass die Höhenverstellung der Mündung 22 mit vergleichsweise geringer Geschwindigkeit erfolgt. Der zu füllende Beutel 1 wird nun auf den Stössel 2 geschoben und um den Hub X angehoben und in die Füllstellung gebracht. Der Beutel 1 befindet sich nun in der in Fig. 1b gezeigten Position. Die unteren Enden der Spreizarme 10 ragen etwas in die \ffnung des Beutels 1.
Durch das oben erwähnte Verschwenken der Arme 10 wird die Mündung des Beutels gespreizt und gleichzeitig werden die Klappen 6 geöffnet. Durch ein Drehen der Dosierschnecke 4 wird nun das Schüttgut 19 dosiert in den Beutel 1 abgefüllt, wie dies in Fig. 1c gezeigt ist. Nun wird der Stössel 2 um den Betrag X abgesenkt und der gefüllte Beutel 1 bzw. 1 min auf eine Ausgangsbahn 24 geschoben und auf dieser weiterbefördert. Die beiden Bahnen 20 und 24 befinden sich somit auf gleicher Höhe. Wie bereits oben er wähnt, ist die Absenkgeschwindigkeit begrenzt, der Weg X, ist wie erwähnt relativ kurz.
Zur Erhöhung der Leistung der Anlage können gemäss Fig. 3 jeweils gleichzeitig drei Beutel 1 abgefüllt werden.
A device of this type has become known from the applicant's CH-A 605 253. The containers to be filled are raised to the filling position one after the other with a container lifting device if they are located below the mouth of the metering device. After filling, the containers are lowered one after the other and transported on an exit path. If the container or the bag has very different heights, the containers would have to be raised and then lowered differently, so that the bulk goods can be filled into the containers properly and closed.
Since the specific weight of the bulk material is very different and the fill level can change accordingly, containers of different heights are used to avoid different supernatants, as described, for example, in CH-A 650 983. Since the lowering speed of the filled containers is now limited and must not be greater than 9.81 m / s <2> in accordance with the acceleration due to gravity, the machine's work output is severely limited when the lowering stroke is high. In practice, a high lowering stroke means a stroke between approximately 30 and 60 mm.
The invention has for its object to provide a device of the type mentioned, with which even when using very different container heights, a higher machine performance is possible and a perfect filling process is ensured. The object is achieved by the invention according to claim 1.
An essential feature of the invention is thus seen in that the height can be adjusted together with the dosing and closing means in order to adapt to different container heights. Even with very different container heights, the containers only have to be raised and lowered with the container lifting device with a constant and comparatively small stroke. As a rule, a lowering stroke of 25 mm is sufficient. Since the mouth of the metering device can thus always be moved into a suitable position, different bags for filling can also be correctly spread and held. This is particularly important in the case of thin and kink-prone bag foils, since interference with incorrect edge support can be avoided with the invention.
According to a further development of the invention, the control device has a button with which the top edges of the containers to be filled later can be scanned. Based on the data determined with the button, the housing with the dosing and closing means is then automatically moved into the suitable position for filling the scanned container.
Less interference and a perfect edge support is achieved with very thin and susceptible bags particularly when, according to a further development of the invention, a spreading device with several spreading arms can be adjusted together with the housing to adapt to different container heights. The bags are expanded in a structurally particularly simple and reliable manner by pivoting the spreading arms about an approximately vertical axis after the bags to be filled have been raised.
Further advantageous features result from the remaining dependent claims and the following description.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. Show it:
1a to 1c and
2a to 2c schematically partial sections through a filling device according to the invention to explain the filling process with different bag heights,
3 and 4 schematically the operation of the bag spreading device and
5 schematically shows a view of the filling device according to the invention.
The containers to be filled metered with a bulk material 19, for example coffee, are here open bags 1 or 1 min, which are produced with different heights H or h from a comparatively thin film. Due to the different bag heights H and h, for example, fluctuations in the density of the bulk material 19 are taken into account. In order to achieve a perfectly metered filling with minimal material consumption for the packaging, there can be a difference of up to about 60 mm between a maximum height H and a minimum height h. The metered filling can be a main dosage or an additional dosage in a known manner.
For the metered filling, the bags are pushed 1 or 1 min in succession from an input path (not shown here) onto a plunger 2 when this plunger 2 is in the lowest position according to FIG. 1. With a bag lifting device, also not shown here, the plunger 2 is raised by a stroke X into the filling position. The stroke X is, for example, 25 mm and is constant and comparatively small even with different bag heights. After filling, each bag is again lowered for 1 or 1 min by the amount of the stroke X into a lowermost position, as can be seen from FIG. 5.
The bulk material 19 to be filled into the bags 1 or 1 min flows downwards in a vertical shaft 7 of a housing 3 when a dosing screw 4 is rotated with the mouth flaps 6 of a closing device 5 open. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the flaps 6 with pivot levers 8 are also attached to the housing 3 and actuated.
In the area of the mouth 22, a spreading device 9 with four approximately rod-shaped spreading arms 10 is attached. The spreading arms 10 each have an upper approximately vertically extending region 10a, a strongly inclined transverse central region 10b and a less strongly inclined lower region 10c. The arms 10 are connected to a swivel device 21 at the region 10a, with which the arms 10 can be swiveled synchronously in the direction of the arrow 23 into the position shown in broken lines in FIGS. 3 and 4. The ends of the regions 10 are moved against the four corners of the bag while increasing the mutual distance and spreading the bag mouths.
So that even with different bag heights H or h an optimal distance of the mouth 22 to the upper edge 18 and thus a perfect filling process is guaranteed, the housing 3, the dosing screw 4, the closing means 5 and the spreading device 9 are together on a spindle 15 which is connected to a fixed support 17, height-adjustable attached. These parts 3, 4, 5, 9 and 10 can be adjusted together by a control device 13 by the amount DELTA h in height. The amount DELTA h results from the difference between the heights H and h, as is clearly shown in FIGS. 1a to 1c and 2a to 2c. To determine the positions of the top edge of the bag 18, an electronic button 11 known per se is provided, which is connected to the control device 13 via a line 12.
The filling process is briefly explained below. The height position of the upper edge 18 of a bag 1 to be filled and located on the input path 20 is scanned with the button 11 and the determined value is fed to the control device 13. On the basis of this value, the spindle 15 is driven by the motor 14 and the orifice 22 is adjusted up or down by the amount DELTA h, which value can of course also be 0. Container heights generally only change gradually, so that the height of the mouth 22 is adjusted at a comparatively low speed. The bag 1 to be filled is now pushed onto the plunger 2 and raised by the stroke X and brought into the filling position. The bag 1 is now in the position shown in Fig. 1b. The lower ends of the spreading arms 10 protrude somewhat into the opening of the bag 1.
The above-mentioned pivoting of the arms 10 spreads the mouth of the bag and at the same time the flaps 6 are opened. By rotating the metering screw 4, the bulk material 19 is now metered into the bag 1, as shown in Fig. 1c. Now the ram 2 is lowered by the amount X and the filled bag is pushed for 1 or 1 min onto an exit path 24 and conveyed there. The two tracks 20 and 24 are thus at the same height. As he mentioned above, the lowering speed is limited, the path X, as mentioned, is relatively short.
To increase the performance of the system, three bags 1 can be filled simultaneously according to FIG. 3.