DE1020923B - Verfahren und Vorrichtung zum Packen gefüllter Beutel in Umsäcke - Google Patents

Description

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R 13368 XII/81 a ANME LDETAG: 18. JANUAR 19 54

BEKANNTMACHUNG
DERANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 12. DEZEMBER 1957

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken einer Vielzahl von mit körnigem oder ähnlichem unelastischem Material gefüllten Beuteln od. dgl. in einen Umsack od. dgl.

Bei dem Verpacken einer Vielzahl von gefüllten Beuteln od. dgl. in einen Umsack wird eine möglichst dichte Packung der Beutel od. dgl. in den Umsack angestrebt. Mehrere dieser mit Kleinpackungen gefüllten Umsäcke müssen dann anschließend leicht und sicher stapelbar sein. Der Ausdruck »Umsack« bezieht sich sowohl auf einlagige als auch auf mehrlagige Umhüllungen beliebiger Formgebung, z. B. aus Kraftpapier oder ähnlichem Blattmaterial; solche Umsäcke sind in leerem Zustand gut zusammenlegbar und verhältnismäßig billig.

Bei bekannten Packmaschinen wurden die Kleinpackungen vornehmlich mit einem Druckstempel, der z. B. mit einem Kolben bewegt werden kann, in einen Sammelbehälter öder Umsack eingeschoben. Hierbei war es auch bekannt, besonders bei elastischen Verpackungskörpern, Kleinpackungen vor dem Einsetzen in den Umsack allseitig zu verdichten, um beispielsweise das Außenvolumen der Kleinpackungen vor dem Einsetzen allseitig zu verkleinern. Weiterhin schlug man vor, eine Packung, z. B. einen Sack, nach dem Füllen zu verpressen, um einen flachen Querschnitt und somit eine ausgerichtete Packung mit flachen Wandungen zu erzielen. Auch die Einzelpressung von in der Mitte umgelegten Einzelbeuteln vor dem Einschieben in einen Umkarton oder Faltschachtel hatte man vorgeschlagen.

Mit diesen bekannten Vorrichtungen ließen sich Beutel usw. nicht in zufriedenstellender Weise in Umsäcke z. B. aus Papier einsetzen, um diese in gewünschter Dichte und mit der notwendigen Geschwindigkeit ohne ungewöhnlichen Kraftaufwand so zu füllen, daß sich Beschädigungen der Beutel und/oder der Umsäcke nicht einstellen konnten.

Man hatte daher auch schon vorgeschlagen, dieEinzelpackungen von einer Fördereinrichtung selbsttätig in ein Magazin einzufüllen und in diesem mit einer in Schwingungen versetzten, nach einer Seite geneigten Grundplatte reihenweise zu stapeln. Hierbei wurde die Einzelpackung in einer nicht vorausbestimmten besonderen Lage in das Magazin eingesetzt. Durch die Rüttelung wird eine Verdichtung erzielt. Nachdem nun die Beutel in dem Magazin reihenweise übereinandergestapelt fertig eingefüllt sind, wurde der Magazininhalt mit einem Druckstempel vorgeschoben, wobei die vorderen Beutelstapel gegen unten am Magazin angelenkte Wandungen stießen und diese dabei umklappten. Hierbei ergab sich eine teilweise Zusammenstauchung, welche sich jedoch über die Beutelstapelhöhe unregelmäßig auswirkte. Weiterhin ergab Verfahren und Vorrichtung zum Packen gefüllter Beutel in Umsäcke

Anmelder:

St. Regis Paper Company, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Paäp, Patentanwalt, München 22, Mariannenplatz 4

Harold Lawrence Wolven, Pawtucket, R. I. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

sich hierbei der Nachteil, daß infolge des verschiedenartigen Druckes der einseitig angelenkten Wandung die Beutelreihen sich gegenseitig verschieben konnten. Bei dem weiteren Vorschieben der Einzelpackungen erfolgt dann noch am Eintrittsende in den Umsack durch einen allseitig nach innen gerichteten Druck ein weiteres Zusammenschieben der Packungen. Nach dem völligen Einschieben in den Umsack sollen die Einzelpackungen infolge ihrer eigenen Elastizität ihr anfängliches Volumen wieder einnehmen, wobei sie sich fest gegen die Innenwandungen des Umsackes anlegen.

Derartige Umsackpacker besitzen erhebliche Nachteile, da nur bei mit elastischem Material gefüllten Beuteln nach Ausübung eines allseitig auf die Beutelgruppe einwirkenden Druckes nach dem Einführen in den Umsack ein Ausdehnen der Einzelbeutel infolge der eigenen Elastizität des Füllmaterials sich einstellen konnte.

Der größte Teil der in Kleinpackungen einzufüllenden Stoffe von pulverförmiger, kristalliner oder körniger Gestalt besitzt keine eigene Elastizität, und bei diesen Füllgütern, wie z. B. Mehl, Zucker usw., wird durch Einwirken eines allseitigen Druckes durch Ineinanderschieben der kristallinen oder sonstwie geformten kleinkörnigen Bestandteile der bei loser Füllung vorhandene Luftraum weitgehend ausgefüllt, d. h., das gesamte Volumen wird bei einem allseitigen Druck in dem Beutel verdichtet, so daß ohne Einwirken einer äußeren Kraft sich bei derartigen Materialien das Füllvolumen nicht mehr vergrößern kann.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich hauptsächlich mit Beutelgruppen, welche eine größte Ausdehnung in

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einer vorausbestimmten Richtung und eine kleinste Umfang beim Verpressen an zwei gegenüberliegenden

Ausdehnung in der anderen vorausbestimmten Rieh- Seiten bei gleichbleibender Querschnittsfläche ver-

tung aufweisen. Vornehmlich handelt es sich hierbei kleinert, indem sich beispielsweise ein quadratischer

um Beutel mit einem rechteckigen Querschnitt. Querschnitt einstellt. Bei einer weiteren Krafteinwir-

Die Erfindung besteht nun darin, daß durch ein 5 kung wird dann der Unterschied der beiden Quererstes Verpressen der Beutelgruppe in Richtung der Schnittsachsen wiederum so vergrößert, daß die größten Querschnittsausdehnung in diesem Querschnitt Beutelgruppe im Innern fest an den Umsack anliegt der die gesamte Beutelgruppe umfassende Umfang bei und in diesem in gewünschter Weise die Beutel allgleichzeitigem Ausweichen innerhalb ausgewählter seitig dicht eingeschlossen sind.

Grenzen in Richtung der kleinsten Ausdehnung ver- io Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Vermindert wird und nach dem Einführen der Beutel- fahrens sind verschiedene weitere Merkmale und Vorgruppe in Richtung senkrecht zu dem verformten teile der Erfindung in der Beschreibung und in den Querschnitt in einen diesem bezüglich seines Innen- Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen umfanges angepaßten Umsack durch ein zweites Ver- veranschaulicht, und zwar zeigt

pressen mittels Einwirken einer Kraft von außen auf 15 Fig. 1 eine Gesamt-Oberansicht einer Packvorrich-

diese Beutelgruppe in dem Umsack bei einer ent- tung,

sprechenden Verteilung des Füllgutes innerhalb der Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1,

Beutel der die gesamte Beutelgruppe umhüllende Um- Fig. 3 eine rechte Vorderansicht der Fig. 1,

fang, sich völlig dicht an den Umsack anschließend, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Paar gefüllter

wieder vergrößert wird. 20 nebeneinanderliegender Beutel vor dem Zuführen zur

Hierbei können die Beutel der Beutelgruppe im Packvorrichtung,

wesentlichen so nebeneinanderliegend zusammen- Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsgestellt werden, daß sich ein im wesentlichen recht- form einer Preßvorrichtung für gefüllte Beutel,
winkliger Querschnitt mit einer Hauptachse in einer Fig. 6 eine Oberansicht der Fig. 5,
ersten Richtung und einer kleinen Achse in einer 25 Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung zweiten, senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden einer Preßvorrichtung mit zusätzlichem Druckkolben Richtung ergibt und durch die erste Verpressung der in angehobener Stellung,

Beutelgruppe der Längenunterschied zwischen der Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung in

großen und der kleinen Achse verkleinert und dabei Preßstellung,

die quer verlaufende Umfangsbemessung der Beutel- 30 Fig. 9 ein Schaubild einer Haltevorrichtung für

gruppe ebenfalls verkleinert wird und nach dem Ein- einen Umsack,

führen der Beutelgruppe in den Umsack auf diesen Fig. 10 einen Querschnitt durch eine Preßvorrich-

bei der zweiten Verpressung in solcher Richtung eine tung für einen gefüllten Umsack,

Kraft zur Einwirkung kommt, daß der Unterschied Fig. 11 eine schematische Darstellung einer pneu-

zwischen der großen und der kleinen Achse wieder 35 matischen Steueranlage für die verschiedenen Arbeits-

vergrößert wird. vorgänge,

Die Kraft für das Vergrößern des Querschnittes Fig. 12 eine schematische Übersicht des Arbeitsder Beutelgruppe kann mit auf diese von außen ein^ Verlaufes einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wirkenden Preßplatten erfolgen. Es¹ besteht jedoch Fig. 13 einen Querschnitt 13-13 der Fig. 12.
auch die Möglichkeit, die gefüllten Umsäcke z. B. von 4-0 Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besitzt die alsUmsackdem Förderband an dem einen Ende der Packmaschine packer bezeichnete Packvorrichtung eine Tragplatte auf ein weiteres Förderband od. dgl. abzuwerfen, wo- 20 mit geglätteter Oberfläche für die gefüllten Beutel bei ebenfalls eine Krafteinwirkung auf die gefüllten od. dgl. Über dieser Tragplatte 20 befinden sich zwei Beutel ausgeübt wird und sich dabei das Füllgut in deren Längsrichtung zusammenarbeitende Preßinnerhalb der einzelnen Beutel so verteilt, daß eben- 45 vorrichtungen, welche z. B. aus Stauch- oder Preßfalls der die gesamte Beutelgruppe umfassende Um- platten bestehen können. Eine derartige Preßplatte 21 fang wieder vergrößert wird. kann mit einer Preßfläche 22 ausgestattet sein und

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfmdungs- mit . einem Preßzylinder 23 in Verbindung stehen

gemäßen Verfahrens besteht im wesentlichen darin, (Fig. 2 oder 12). Mit diesen Preßbäcken 21 wird eine

daß eine Preßvorrichtung zum Verdichten einer liegen- 50 Gruppe gefüllter Beutel von einer Aufnahmestation

den Beutelgruppe vorgesehen ist, bei der die größte 20 a (Fig. 2 oder 12) auf der Tragplatte 20 zu einer

quer laufende Querschnittsausdehnung in Richtung Ladestation 20 b vorbefördert. Hier erfolgt in Zu-

des Verdichtungsdruckes einer oder mehrerer die sammenarbeit mit einer Preßvorrichtung, z. B. mit

Unterschiede der beiden Querschnittsachsen verklei- Preßbacken 24, ein Zusammenpressen oder Zusammen-

nernden Preßbacken verläuft, sowie an einem Ende 55 stauchen der Beutel od. dgl., wie dies später noch

der Preßvorrichtung ein Einstoßkolben angeordnet ist näher beschrieben wird. Die Gegenplatte 24 ist in der

und daß weiterhin mit dem Umsack in Verbindung Längsrichtung der Tragplatte 20 verstellbar (Fig. 1).

zu bringende Preßvorrichtungen zum Ausüben eines Senkrecht dazu bewegbar ist neben der Gegenplatte

Druckes auf die gefüllten Umsäcke in einer derartigen 24 ein weiterer Preßstempel 25, der eine Preßplatte 26 Richtung vorgesehen sind, daß die quer laufende Um- 60 aufweist und mit einem Preßzylinder 27 vorbewegbar

fangsbemessung der eingeführten Beutelgruppe wieder ist. Dieser Preßstempel 25, 26 dient als Packstempel,

vergrößert wird. Beide Preßzylinder 23 und 27 werden mit einem

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die beliebigen Druckmedium betrieben. Gegebenenfalls

Beutel somit nur in einer Richtung verpreßt, d. h. an können die Preßplatten od. dgl. auch mit anderen An-

zwei gegenüberliegenden Seiten, so daß sich eine ⁶5 triebsmitteln bewegt werden.

schonende Behandlung des Umhüllungsmaterials er- Nach der einen Ausführungsform (Fig. 1 bis 6)

gibt, da die Beutel nach einer offenen Seite des Quer- können die Preßplatten 22 und 24 nach oben gegen die

Schnitts ausweichen können. Der wesentliche Vorteil Beutel zu geneigt sein (Fig. 5). Die Erfindung ist je-

besteht jedoch in der Veränderung des Umfangs der doch nicht auf diese Form beschränkt, sondern es sind Beutel, d. h., bei rechteckigem Querschnitt wird der 70 beliebige andere Ausgestaltungen, so unter anderem

auch parallele Platten mit senkrechten Preßflächen möglich (Fig. 7).

Geeignete Vorrichtungen zur Förderung der gefüllten Beutel, z. B. von Mehl-, Zuckerbeuteln od. dgl., zur Aufnahmestation 20 a kann man vorsehen, so z. B. ein zweckmäßig mit hoher Geschwindigkeit betriebenes endloses Förderband 28 od. dgl. von vornehmlich kurzer Länge, dem die Beutel fortlaufend von einem zweckmäßig langsam laufenden Förderband 29 od. dgl. zugeführt werden, damit jeweils Beutelpaare im Abstand voneinander zur Aufnahmestation 20a gelangen. Es erweist sich als vorteilhaft, das langsam laufende Förderband 29 jeweils so lange abzustellen, bis ein Beutelpaar in den Um sack eingesteckt ist. Die Förderbandsteuerung kann in Abhängigkeit von der Beutelförderung auf dem Förderband 28 erfolgen. Zur absatzweisen Stillsetzung des Förderbandes 29 kann sich z. B. ein geeignetes Schaltorgan 30 (Fig. 1 oder 12) über dem Förderband 28 in solcher Höhe befinden, daß es durch die vorbewegten Beutel nicht behindert ist. Der Schalter 30 besitzt eine Schaltklinke 31, welche von einem Beutel abgedrückt werden kann, wobei ein vom Schalter 31 beeinflußter Steuerstrom ein Kontrollorgan 32 zur Stillsetzung eines Antriebsmotors 33 für das Förderband 29 betätigt, bis der Weitertransport gewünscht wird. Das Förderband 29 ist der Größe der Sackgruppen angepaßt, so daß z.B. zwei Beutel 34 und 35. nebeneinanderliegend aufgenommen werden können. Solche Beutel besitzen im wesentlichen rechteckige Querschnitte und liegen paarweise mit ihren in Richtung des Förderbandes 29 verlaufenden Längsachsen fortlaufend hintereinander (Fig. 1, 4 und 12).

Das Förderband 28 wird von einem Elektromotor 36 angetrieben, der unter dem Einfluß von zwei Schaltoder Kontaktorganen 37', 38 steht, welche mit einem Motor-Kontrollorgan 39 in Wirkungsverbindung stehen. Die Schalter od. dgl. 37, 38 liegen nebeneinander — wie Fig. 1 und 12 zeigen — und können mit Hebeln 40 und 41 betätigt werden. Diese befinden sich normalerweise in den in diesen Figuren zu erkennenden Stellungen, wobei sie außer Eingriff mit den Schaltern oder Kontakten 37, 38 stehen. Ein Beutelpaar auf dem Tisch 20 in der Station 20 a vermag die beiden Hebel 40 und 41 nach rechts abzudrücken (Fig. 1 und 12), und nur bei Betätigung beider Schaltoder Kontaktorgane 37, 38 wird der Antriebsmotor 36 für das Förderband 28 stillgesetzt.

Wenn die beiden Beutel 34 und 35 mit den Schalthebeln 40 und 41 in Berührung kommen, besitzen sie die in Fig. 4 gezeigte Querschnittsform, d. h., sie sind im wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Kanten. Jeder dieser Beutel sei beispielsweise mit 11,4 kg (25 Ib) Mehl gefüllt. Beide besitzen nebeneinanderliegend eine Breite von 457,2 mm (18"), oder ein Beutel ist 228,6 mm (9") breit. Die Tiefe eines Beutels beläuft sich auf 158,75 mm (6¹A"). Die Länge oder Höhe eines Beutels beträgt z.B. 425,45mm (16³As").

Die gefüllten Beutel werden in ihrer Querrichtung von der Aufnahmestation 20 a in die Pack- oder Preßstation 20 b mit der Preßplatte 21 vorgeschoben, welche mit einem handbetätigten Schaltventil 42, z. B. mit einem Schalthebel 42 a, betätigt wird. Über ein Steuerventil 43 kann der für die Preßplatte 21 vorgesehene Druckzylinder 23 eingeschaltet werden.

Im Bedarfsfalle kann man z. B. gemäß Fig. 5 die beiden Preßplatten 22 und 24 gegeneinanderneigen. Die Platten 22 und 24 sind nach oben zu konisch verengt, und zwar gegenüber einer senkrechten Fläche jeweils um einen Betrag-von beispielsweise 7VaWinkelgraden. Eine derartige geneigte Stellung der Preßplatten 22, 24 bezweckt, eine übermäßige Verpressung der Beutel in der mittleren Zone zwischen den Preßplatten bei 44 zu verhindern. Die Fig. 5 zeigt, daß bei Verpressung zwischen geneigten Platten 22 und 24 in der mittleren Zone 44 sich eine größere Anschwellung gegenüber den oberen Außenkanten bei 45 und 46 der Beutel ergibt, und zwar wird dieses dadurch bedingt, daß Teile der pulverförmigen Beutelfüllungen sich an

ίο den Außenseiten nach unten in die Regionen 47 und 48 verschieben.

Bei einer solchen ersten Stufenverpressung der Beutelpaare sind diese von einer im wesentlichen rechteckigen Querschnittsform nach Fig. 4 in eine der Fig. 5 zu entnehmenden, mehr quadratischen Form verpreßt, wobei die Seitenbegrenzungen nicht mehr parallel zueinander verlaufen, d. h. sich etwa ein Quadrat ohne Parallelseiten ergibt. Demnach vermindert eine derartige Verpressung die Größe der Sackgruppe in der Querrichtung. Schon nach den Darstellungen betrug die Querausdehnung der Beutel nach Fig. 4 vor der Verpressung etwa 1155,7 mm (45,5") und nach der Verpressung gemäß Fig. 5 etwa 1101,36mm (43,4").

Ein Sondermerkmal eines Sacktyps, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit einer Maschine gemäß der Erfindung verpackt werden soll, beruht darin, daß zu Beginn des Packvorganges ein Unterschied in der Breite und Tiefe der Beutelquerschnitte vorhanden ist, d. h., der Beutel besitzt eine längere Breite und geringere Tiefe. Dieser Unterschied zwischen der Breite und Tiefe wird bei der ersten Verpressung um einen gewünschten Betrag vermindert, um den Querschnittsumfang zu verkleinern. Diese Beutel werden alsdann in einen Umsack od. dgl. eingesetzt, wie dieses anschließend noch beschrieben wird. Die Innenabmessungen des Umsackes sind so gewählt, daß die vorgepreßten Beutelgruppen aufgenommen werden können, und zwar erfolgt eine solche Dimensionierung, daß der Umsack mit den Beuteln unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Umfangsänderung dicht gefüllt werden kann, d. h. also, wobei die Breite der beiden Beutel sich verkleinert und die Tiefe erhöht. Anschließend werden die gefüllten Umsäcke einer weiteren Krafteinwirkung, z. B. einer zweiten Verpressung, unterzogen, welche den Unterschied zwischen den beiden Querschnittsachsen wieder erhöht, d. h. die Rechtecksform wiederherstellt und dabei den Umfang der Sackgruppe vergrößert, wobei ein dichtes Verpacken der Beutel in den Umsack erreicht wird.

Diese Querschnittsänderungen werden durch nachstehende, in einer Tabelle zusammengestellte Beispiele verständlicher.

Unterschied
zwischen Länge und
Breite des Querschnittes in cm

10
7
0

Querschnitt	Breite	Quer schnitts-
Länge	cm	fläche
cm	8	qcm
18	9	144
16	12	144
12	144

Umfang

Bei einem Unterschied zwischen der Länge und Breite des Querschnittes, d. h. also bei einem rechteckigen Querschnitt, wobei die Länge 18 cm und die Breite 8 cm beträgt, ergibt sich bei einer Querschnittsfläche von 144 qcm ein Umfang von 52 cm; bei einer Verkleinerung des Unterschiedes zwischen der Länge und Breite um 3 cm, dergestalt, daß dieser Unterschied

7 cm beträgt, ergibt sich bei gleicher Querschnittsfläche nur ein Umfang von 50 cm; bei einem Quadrat, d. h. bei einem Unterschied zwischen Länge und Breite gleich Null, vermindert sich der Umfang bei gleicher Querschnittsfläche auf 48 cm.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, wird beim Verpressen der Beutel ein Teil seines Inhaltes nach den Enden gedrückt, so daß sich eine geringe Vergrößerung der Beutellängen ergibt, z. B. von 425,5 mm (16³A") auf beispielsweise 457,2 mm (18").

Sobald die Preßplatte 22 gegenüber der Gegenplatte 24 in der Endpreßstellung die gewünschte Lage erreicht hat (Fig. 5), wird ein Steuerorgan, ζ. Β. Ventil 49 (Fig. 12), betätigt, das die Preßplatte 25 in Tätigkeit setzt. Das Steuerventil 49 steht mit einem Umschalthebel 50 in Leitungsverbindung, von dem der Preßzylinder 27 eingeschaltet wird. Solange die Preßplatten die Beutel od. dgl. in der Preßstelluiig noch festhalten (Fig. 5 und 6), schiebt der Packstempel 25 die Beutel in Richtung deren Längsachse zu einem Umsack 51 od. dgl. vor. Die Einfüllöffnung des Umsackes 51 ist über einen kanalähnlichen Umsackhalter oder Maul 52 geschoben, der nach Fig. 2 und 9 aus zwei Form- oder. Spreizblechen, vornehmlich einem oberen 53 und einem unteren 54, besteht. Das letztere Form- oder Spreizblech 54 ist im Gelenk 55 schwenkbar (Fig. 2). Diese Form- oder Spreizbleche sind der Form und Größe der Umsäcke od. dgl. angepaßt und bilden einen Kanal oder ein Maul. Geeignete Schließvorrichtungen sind vorgesehen, um das obere Spreizblech 53 in der in Fig. 2 mit gestrichelten Linien gezeigten Füllstellung des Umsackes zu halten. Nach der Füllung z. B. mit dem Einfüllpreßstempel wird das obere Spreizblech selbsttätig freigegeben. Eine Klemmvorrichtung dient zum Festhalten des Umsackes auf den Spreizblechen, eine solche ist in Fig. 2 bei 56 gezeigt, die sich bei Bewegung des oberen Spreizbleches 53 in die Spreizstellung in der Sperrstellung befindet.

Es ist wünschenswert, die Breite des Umsackhalters 52 in der Querebene die in Fig. 9 dargestellte Größe zu geben, die sich der in Fig. 5 gezeigten Breite der unter Pressung stehenden beiden Beutel annähert.

Die Mündung des Umsackes 51 wird abdichtend auf den Umsackhalter 52 aufgesetzt, wobei die Innenabmessungen des Umsackes im wesentlichen gleich groß, jedoch um einen geringen Betrag größer gehalten sind.

Der Umsackhalter 52 besitzt einen nach außen glockenförmig erweiterten Rand 52 α. Der Innenumfang oder Innenquerschnitt des Umsackhalters 52 ist im wesentlichen identisch mit dem Querschnitt der in Fig. 5 gezeigten verpreßten beiden Beutel, jedoch können die Beutel beim Durchschieben durch den Umsackhalter ihre Form leicht ändern. Am Ende der Vorbewegung des Packstempels 25,26 sind die Beutel vollständig in den Umsack 51 eingeschoben, und ein Schließorgan für das obere Spreizblech 53, welches schematisch bei 52b (Fig. 12) gezeigt ist, wird geöffnet, sobald der Packstempel 25, 26 eine im voraus festgelegte Ausgangsstellung erreicht hat. Die Beutel werden nach dem Einsetzen in den Umsack beispielsweise einem zweiten Preßvorgang unterworfen, der — wie schon erwähnt — dazu dient, den Querschnitt-A.chsen-Unterschied zu vergrößern und dabei den Umfang der Beutelgruppe zum dichten Verpacken der Beutel in den Umsäcken zu vergrößern.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist ein Förderorgan 57, z. B. ein endloses Förderband, unter dem Umsack 51 zur Aufnahme und Weiterbewegung nach der Lösung vom Umsackhalter 52 vorgesehen. Das normalerweise fortlaufend sich bewegende Förderband 57 wird von einem Elektromotor 58 angetrieben und ist über Umleitwalzen 59, 60 und eine Antriebswalze 61 geführt. Diese steht mit dem Motor 58 über einen Treibriemen 62 a in Antriebsverbindung, der über eine gleichachsig zur Walze 61 angeordnete Riemenscheibe 63 und Motorscheibe 64 sowie eine Treibscheibe 65 geführt ist. Diese betreibt fortlaufend eine Preßwalze 66, die sich über dem Förderband 57 befindet. Unter dem

ίο oberen Teil des Förderbandes sind zahlreiche Leitwalzen 67 zur Unterstützung der gefüllten Umsäcke unter der Preßwalze 66 hindurch bis zur Umleitwalze 60 eingesetzt. Unter dieser sind die Abstände der Leitwalzen 67 sehr klein, vor und hinter diesem Bereich dagegen etwas größer.

Der gefüllte Umsack 51 kann nach seiner Lösung vom Halter 52 auf dem Förderband 57 unter der Walze 66 einer Pressung unterzogen werden. Dieser Preßdruck vollzieht sich gegenüber dem Längsverlauf des Tragtisches 20 und der zwischen den Platten 22,24 ausgeübten Pressung in einer senkrecht dazu gerichteten Bewegungsrichtung. Eine solche Preßwalze 56 über den Beuteln bewirkt deren Verpressung innerhalb der Umsäcke in der Querrichtung, wobei deren Querschnittsumfang in dieser Richtung vergrößert wird und der Umsack 51 völlig abdichtend mit den Beuteln angefüllt ist, wie dies Fig. 10 zeigt. Nach einer solchen zweiten Verpressung der gefüllten Umsäcke können diese zweckmäßig über Leitwalzen und einen Schrägabfall od. dgl. einem horizontalen Förderband 68 od. dgl. so zugeführt werden, daß die Umsäcke von dem Füllende nach oben auf diesem stehen (Fig. 13). Hierauf können die Umsäcke oben in geeigneter Weise verschlossen werden.

Die Preßplatte 21 od. dgl. und die Preßstempel 25, 26 werden aus ihren vorgeschobenen Stellungen mit Steuerorganen wieder in die Ausgangsstellungen zurückgeführt (Fig. 1 und 12). So kann z. B. der Preßstempel 25,26 am Ende seines Laufes Steuerventile 69 und 69 α betätigen, welche über Umschaltventile 43' und 50 die Kolben innerhalb der Zylinder 23 und 27 und somit die Preßplatten 21 und 25 wieder in ihre Ausgangsstellungen zurückführen.

Sobald die Preßplatte 21 in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, wird über eine Schaltstange od. dgl. 22 a (Fig. 12) ein Schalter 22 b betätigt, der über einen ■ Steuerschalter 32 die Einschaltung des Motors 33 für das langsam laufende Förderband 29 bewirkt. Die Einschaltung des schnell laufenden Förderbandes 28 kann in ähnlicher Weise bei der Zurückführung der Preßplatte veranlaßt werden, wie Fig. 1 beispielsweise zeigt.

Die Preßvorrichtungen für die erste Pressung der abzufüllenden Beutel können gemäß der Erfindung auch in anderer Weise durchgebildet sein, und zwar sind diese Ausführungsformen in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Hier sind die Preß- und Gegendruckplatten 22 c und 24 α parallel zueinander gestellt und nicht gemäß Fig. 5 zueinander geneigt. Damit in Verbindung steht nach Fig. 7 und 8 noch eine sogenannte obere Preßplatte 70. Die Verpressung zwischen parallelen Platten verursacht ein Ausbauchen der Beutel nach oben in der Mitte zu, und diese Deformierung wird durch die obere Preßplatte begradigt. Diese Preßplatte 70 wird von einem Preßkolben 71 betätigt, der selbsttätig derartig gesteuert werden kann, daß er sich nach dem Pressen zwischen den Platten 22 c und 24o, jedoch vor dem Einschieben der Beutel mit der Presse 25, nach unten schiebt. In dieser Stellung verbleibt sie während des Füllvorganges in die Umsäcke.

Eine obere Preßplatte 70 ist nicht auf parallel gestellte Preßplatten 22 c und 24 a (Fig. 7 und 8) beschränkt, sondern kann im Bedarfsfalle ebenfalls bei Fig. 5 gemäß schräg gestellten Preßplatten 22 und 24 vorteilhafte Anwendung finden, um die Beutel in einem gewünschten Umfang vor dem Einschieben in den Umsack in selbsttätigen Arbeitsgängen zu pressen.

Zur Inbetriebsetzung der Umsack-Packanlage wird zunächst mit der Hand das obere Spreizblech 53 des Sackhalters gelöst, hierauf ein Umsack 51 aufgesteckt, der Umsackhalter in die mit gestrichelten Linien in Fig. 2 angedeutete Betriebsstellung versetzt und der Umsack mit der Klemmvorrichtung 56 festgelegt. Angenommen, die beiden Förderbänder 28 und 29 befinden sich in Betrieb, so wird ein Beutelpaar in die Aufnahmezone 20 α vorbewegt, worauf bei Betätigung der Schalter 31, 37 und 38 zunächst das langsam laufende Förderband 29 und anschließend das schnell laufende Förderband 28 durch die daran stoßenden Beutel stillgesetzt werden. Alsdann wird der Steuerhebel 42 a des Steuerorgans 42 umgelegt (Fig. 12), was eine Einschaltung der Preßplatte 22 zum Vorschieben der Beutel in die Preßstation und zusammen mit der Gegendruckplatte 24 eine Verpressung derselben bewirkt, so z. B. nach Fig. 5 und 6 mit den geneigten Preßplatten 22 und 24. Am Ende dieses Preßvorganges wird der Hebel 49 von der Preßplatte 22 betätigt. Der Einstoßstempel 25, 26 tritt in Tätigkeit, und zwischen den.Preßplatten 22 und 24 werden die so verpreßten Beutel zwischen der glockenförmigen Mündung 52 a des Umsackhalters 52 in den hier festgehaltenen Umsack 51 eingeschoben.

Die Verpressung der Beutel zwischen den Platten 22,24 vermindert deren Gesamtquerschnittsumfang, verlängert sie gleichzeitig etwas und erleichtert auf diese Weise, das Einsetzen in den Umsack. Durch diese Verpressung zwischen den Platten 22 und 24 ändert .sich die Querausdehnung jedes Beutels bezüglich Höhe und Breite von im wesentlichen rechteckiger Gestalt zu den, in Fig. 7 oder in Fig. 5 ersichtlichen Querschnittsformen. Wie bereits zu Fig. 5 und 6 erläutert, ergibt sich eine Minderung des Unterschiedes zwischen der größeren Breite und der kleineren Höhe der Beutelquerschnitte, wobei diese ebenso wie der ganzen Beutelgruppe gegenüber in die Ursprungsform verwandelt wird.

Nach dem Einsetzen der Beutel in den Umsack streift der Preßstempel 25, 26 den Schalthebel 69, der Preßstempel zieht sich zurück, und das Schloß 52 b für das obere Umsackhalter-Spreizblech 53 entriegelt sich. Der Umsack 51 löst sich vom Umsackhalter 52 und wird vom Förderband 57 unter der Preßwalze 66 durchgeführt, wobei die Beutel nochmals unter Druckeinwirkung in einer im wesentlichen senkrechten Richtung des Zuführtisches 20 und somit zu der Preßrichtung der Platten 22 und 24 zur Ermöglichung einer weiteren Änderung der Querschnittsgestaltung verformt werden. Diese zweite Pressung erfolgt bei den schon in den Umsack eingesetzten Beuteln zur Vergrößerung des Unterschiedes zwischen Höhe und Breite der Beutel, um den Umfang der Beutelgruppe nunmehr innerhalb des Umsackes zu vergrößern, was einen völlig abdichtenden Einsatz der Beutel in der Umhüllung zur Folge hat. Die Preßwalze 66 dient somit zur Erzielung der gewünschten Dichte der Beutel in dem Umsack und verleiht diesem eine vorteilhafte flache Form, welche den späteren Transport und die Stapelung erleichtert.

Zum Schluß gelangen die Umsäcke bei ihrer Weiterbewegung in aufgerichteter Stellung mit der Öffnung nach oben auf einem Förderband zu einer Sackschließvorrichtung.

Die Nachpressung im Umsack kann man nach Fig. 13 auch dadurch erreichen, daß durch einen Sturz der Umsäcke auf das Förderband ein Stauchdruck auf die Beutel ausgeübt wird, der ebenfalls durch Änderung der Beutel querschnitte eine dichte Füllung im Umsack gewährleistet. Die Länge jedes Beutels, d. h. deren Höhe, wird nämlich infolge dieses Absturzes des Umsackes in aufgerichteter Stellung auf die ursprüngliche zurückgeführt, die vor der Verpressung zwischen den Preßplatten 22, 24 vorhanden war, da die Beutel in Längsrichtung in die Umsäcke eingesetzt werden. Ebenfalls als nachträgliche zusätzliche Maßnahme kann dieser Sturz der gefüllten Umsäcke angewendet werden.

In der Fig. 12, welche eine schematische Darstellung der Hauptteile der Erfindung enthält, sind die mit diesen zusammenarbeitenden Steuerorgane und deren Steuerfluß zu erkennen. In Fig. 11 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Zusammenschaltung der Steuerorgane mit den Teilen der Vorrichtung dargestellt, wobei die gleichen Bezugszaichen wie in Fig. 12 verwendet werden, soweit sie übereinstimmen.

Der Haupt-Druckluftbehälter oder Kompressor ist mit 72 bezeichnet. Dieser steht in Fig. 11 über die Leitung 77 und Abzweigungen 74 und 73 mit den Anschlüssen 76 und 75 des Mehrwegventils 43 für den Kraftzylinder 23 in Verbindung. Eine weitere Verbindung von der Druckluftquelle 72 besteht über die Leitung 78 zum Anschluß 80 des Mehrwegventils 50 und über die Leitung 79 zum Anschluß 81 dieses Ventils 50, das den Kraftzylinder 27 steuert.

Die Steuerventile 43 und 50 sind sogenannte Vierwegventile bekannter Bauart, welche mit einer geringen Preßluftmenge zu betätigen sind. Das Steuerventil 43 steht über Leitungen 82 und 83 mit dem Kraftzylinder 23 in Verbindung. In jede dieser. Leitungen 82, 83, 84, 85 sind vor die Zylinder Steuerventile zur Regulierung der Kolbengeschwindigkeit eingesetzt. Geeignete Ableitungen 90 und 91 für das die Arbeit geleistete Druckmedium sind an den beiden Mehrwegventilen 43 und 50 angesetzt.

Die Hebel 40 und 41, beschrieben in Verbindung mit Fig. 12, sind nicht nur zur Betätigung der Schalter, z. B. Relaisschalter 37 und 38, für den Motor 36 des mit hoher Geschwindigkeit laufenden Förderbandes bestimmt, sondern wirken außerdem auf zwei Zweiwegventile 92 und 93, die in der Leitung 74 liegen und normalerweise geschlossen sind. Bei Vorbewegung eines gefüllten Beutelpaares 34 und 35 in die Aufnahmestation 20 α werden die Durchgänge der beiden Ventile 92 und 93 über die Hebel 40 und 41 geöffnet, wodurch die Preßluft zu dem Umschaltventil 43 geleitet wird. Letzteres steht unter dem Einfluß des oben beschriebenen, mit dem Handrad 42 α zu betätigenden Zweiwegventils 42. Mit dem Ventil 42 kann von Hand der selbsttätige Füllvorgang eingeleitet werden, jedoch ist dies von der Vorbewegung der Beutel bis zu den Hebeln 40 und 41 und der dabei erfolgten Öffnung der Ventile 92 und 93 abhängig.

Ein Prüfventil 94 ist zwischen das Zweiwegventil 42 und das Vierwegventil 43 eingeschaltet, und an die Leitung zwischen dem Prüfventil 94 und dem Vierwegventil 43 ist ein mit dem Handrad 96 zu betätigendes Notauslaßventil 95 angeschaltet, welches im Bedarfsfall den Kraftzylinder 23 durch Ablassen der Druckluft über das Mehrwegventil 43 stillsetzt, wobei der Druckkolben des Kraftzylinders selbsttätig in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

709 809/71

Der Kraftzylinder 27 steht unter dem Einfluß des obengenannten, in der Zuleitung 79 liegenden Steuerventils 49, das bei Betätigung in der Endstellung der Preßplatte 21 die Tätigkeit des Kraftzylinders 27 und des Packstempels 25, 26 über das Vierwegventil 50 einleitet (Fig. 11). Das Ventil 49 ist jedoch so angeordnet, daß die Tätigkeit des Kraftzylinders 27 nicht vorher beginnt, bis die gefüllten Beutel in dem gewünschten Umfang in der Preßstation 20 b verpreßt sind. Der Kraftzylinder 27 steht auch unter dem Einnuß eines schon beschriebenen Zweiwegsteuerventils a, das über die Leitung 97 an die Leitung 79 angeschlossen ist. Am äußeren Totpunkt des Kolbens des Kraftzylinders 27 wird das Steuerventil 69 α betätigt, wodurch die Druckluft aus dem Mehrwegventil 50 entweichen und der Packstempel 25 in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.

Das im Zusammenhang mit Fig. 12 schon beschriebene Steuerventil 69 befindet sich ebenfalls am Ende des Laufes des Packstempels 25 und leitet die Rückwärtsbewegung der Preßplatte 21 ein. Das Steuerventil 69 ist über die Leitung 98 mit der Leitung 74 verbunden und arbeitet in gleicher Weise wie das Steuerventil 69 a. Ein mit der Hand zu betätigendes Notauslaßventil 99, welches in ähnlicher Weise ar- 25, beitet wie das Notauslaßventil 95, ist über die Leitung mit der Leitung 79 verbunden. Das Notauslaßventil 99 setzt den Bewegungshub des Kolbens im Kraftzylinder still, indem es die Druckluft herausläßt, die normalerweise über das Vierwegventil 50 auf den Kolben wirkt, und dieser im Kraftzylinder 27 in die Ausgangsstellung zurückkehren kann.

Claims (15)

Patentansprüche: 35

1. Verfahren zum Verpacken einer Vielzahl von mit körnigem oder ähnlichem unelastischem Material gefüllten Beuteln in einen Umsack durch Vereinigen dieser Beutel zu einer Gruppe in derartiger Nebeneinanderstellung, daß der Querschnitt dieser Beutelgruppe eine größte Ausdehnung in einer vorausbestimmten Richtung und eine kleinste Ausdehnung in der anderen vorausbestimmten Richtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein erstes Verpressen der Beutelgruppe in Richtung der größten Querschnittsausdehnung in diesem Querschnitt der die gesamte Beutelgruppe umfassende Umfang bei gleichzeitigem Ausweichen innerhalb ausgewählter Grenzen in Richtung der kleinsten Ausdehnung vermindert wird und nach dem Einführen der Beutelgruppe in Richtung senkrecht zu dem verformten Querschnitt in einen diesem bezüglich seines Innenumfanges angepaßten Umsack durch ein zweites Verpressen mittels Einwirken einer Kraft von außen auf diese Beutelgruppe in dem Umsack bei einer entsprechenden Verteilung des Füllgutes innerhalb der Beutel der die gesamte Beutelgruppe umhüllende Umfang, sich völlig dicht an den Umsack anschließend, wieder vergrößert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beutel der Beutelgruppe im wesentlichen so nebeneinanderliegend zusammengestellt werden, daß sich ein im wesentlichen rechtwinkliger Querschnitt mit einer Hauptachse in einer ersten Richtung und einer kleinen Achse in einer zweiten, senkrecht zur ersten Richtung verlaufenden Richtung ergibt (Fig. 4) und durch die erste Verpressung der Beutelgruppe der Längenunterschied zwischen .der großen und der kleinen Achse verkleinert und dabei die quer verlaufende Umfangsbemessung der Beutelgruppe ebenfalls verkleinert wird (Fig. 5) und nach dem Einführen der Beutelgruppe in den Umsack auf diesen bei der zweiten Verpressung in solcher Richtung eine Kraft zur Einwirkung kommt, daß der Unterschied zwischen der großen und der kleinen Achse wieder vergrößert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, daditrch gekennzeichnet, daß die Beutelgruppe während der ersten Verpressung und somit während der den Unterschied zwischen den beiden Querschnittsachsen verkleinernden Verpressung in den Umsack eingeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft für das Vergrößern des Querschnitts der Beutelgruppe mit auf diesen von außen einwirkenden rotierenden Preßwalzen (66) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verpressungsdruck im wesentlichen gleichmäßig über die beiden gegenüberliegenden Seitenflächen der Beutelgruppe zur Einwirkung kommt und nach dieser den Unterschied zwischen den beiden Querschnittsachsen vermindernden Verpressung ein zusätzlicher Druck zwischen den beiden anderen gegenüberliegenden Oberflächen der Beutelgruppe erfolgt, um die bei der ersten Verpressung sich ergebenden Ausbauchungen abzuflachen (Fig. 7 und 8).

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Preßvorrichtung (22, 24) zum Verdichten einer liegenden Beutelgruppe vorgesehen ist, bei der die größte quer laufende Querschnittsausdehnung in Richtung des Verdichtungsdruckes einer oder mehrerer die Unterschiede der beiden Querschnittsachsen verkleinernden Preßbacken (22, 24) verläuft, sowie an einem Ende der Preßvorrichtung ein Einstoßkolben (25) angeordnet ist und daß weiterhin mit dem Umsack in Verbindung zu bringende Preßvorrichtungen (66) zum Ausüben eines Drucks auf die gefüllten Umsäcke in einer derartigen Richtung vorgesehen sind, daß die quer laufende Umfangsbemessung der eingeführten Beutelgruppe wieder vergrößert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zum ersten Verpressen der Beutelgruppe eingerichtete Preßvorrichtung in Verbindung mit in Richtung der großen Querschnittsachsen wirksamen Preßbacken (22 c, 24 a) im wesentlichen rechteckige Querschnitte aufweist und die zweite Preßvorrichtung (66) für den gefüllten Umsack in Richtung der kleinen Querschnittsachse der Beutelgruppe einwirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung für die Beutelgruppen aus einer waagerechten Tragplatte (20) und einem auf ihr gleitenden, hin- und herbewegbaren Preßstempel (22) besteht, wobei die auf die Tragplatte (20) aufgelegte Beutelgruppe vom Preßstempel (22) gegen eine feste Gegendruckplatte (24) preßbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (22) zur Überleitung des Druckes auf die auf der Tragplatte befindliche Beutelgruppe mit einer Preßplatte (21) ausgestattet ist und diese sowie die Gegendruckplatte (24) nach oben zu gegeneimandergeneigt sind (Fig. 5). ' ^:"

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß über der Preßplatte (22 c) und der Gegendruckplatte (24 α) zum Vorpressen der Beutelgruppe ein senkrecht zu ihnen wirkender Preßstempel (70, 71) zum Abflachen der Oberfläche der verpreßten Beutelgruppe vorgesehen ist (Fig. 7 und 8).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß über der Tragplatte (20) ein rechtwinklig zum Preßstempel ίο (22) hin- und herbewegbarer Einstoßkolben (25, 26) vorgesehen ist, um die zwischen dem Preßstempel (22 bzw. 22 c) und der Gegendruckplatte (24 bzw. 24 a) verpreßte Beutelgruppe in einen sich anschließenden Umsack einzudrücken. '

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maul (52) zur Aufnahme der Mündung des zu füllenden Umsackes (51) und zur Führung der von dem Einstoßkolben vorgetriebenen Beutelgruppe vorgesehen ist.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende Preßflächen

in Ausbildung als drehbare Druckwalzen (66, 67) zum zweiten Verpressen einer Beutelgruppe innerhalb des Umsackes vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Preßstempel (21, 22, 23) zur Beförderung der einzelnen Beutel zur ersten Preßstation vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Maul (52) für den Umsack eine zweite Fördervorrichtung (57) zum Vorbewegen des gefüllten Umsackes zu der zweiten Preßstation und daran anschließend weitere Förderorgane zum Abtransport vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 380 624, 2 549 004,
576 471,2 613 021;

deutsche Patentanmeldung J 785 XII/81 a (bekanntgemacht am 5. 3. 1953).

Entgegengehaltene ältere Rechte:
Deutsches Patent Nr. 945 013.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

© 709- 809/71 12.