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Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum
Herstellen von Säcken,
die eine erste vorbestimmte Füllgutmenge
einschließen,
mit einer Füllstation
zum Füllen
der Säcke
mit einer zweiten vorbestimmten Füllmenge und mit einer Schweißstation zum
Schließen
der gefüllten
Säcke durch
Verschweißen.
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Die Erfindung betrifft ferner eine
Vorrichtung zum Herstellen von Säcken
mit einer ersten Teilvorrichtung, die aus einer Endlosschlauchfolie
Abschnitte vorbestimmter Länge
schneidet und die die Abschnitte an einem offenen Ende eines Abschnitts durch
Schweißen
zu einem einseitig offenen Sack verschließt, und die mit der oben genannten
Füllvorrichtung
in einer baulichen Einheit, beispielsweise einem gemeinsamen Maschinenrahmen,
zusammenwirkt.
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Ferner betrifft die Erfindung ein
Verfahren zum Herstellen von Säcken,
die eine erste vorbestimmte Füllgutmenge
einschließen,
mit den Schritten: Füllen
der Säcke
mit einer zweiten vorbestimmten Füllmenge und Schließen der
gefüllten
Säcke durch
Verschweißen.
Die erste Menge entspricht der gewünschten Füllmenge (Sollfüllmenge
oder Sollgewicht), und die zweite Menge entspricht der Menge, die
einzufüllen
ist (Istgewicht), damit der gefüllte Sack
am Ende des Füll-
und Herstellungsprozesses die gewünschte Füllmenge enthält.
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Eine solche Füllvorrichtung, eine solche
Vorrichtung zum Herstellen von Säcken
und ein solches Verfahren sind aus der
DE 199 36 660 A1 bekannt. Allerdings
sind dieser Schrift keine expliziten Angaben über die Füllmengen zu entnehmen. Daher
ist davon auszugehen, daß die
erste vorbestimmte Menge (Sollgewicht) nach dieser Schrift gleich
der zweiten vorbestimmten Füllgutmenge
(Istgewicht) ist.
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Beide Mengen können aus folgenden Gründen voneinander
abweichen: Bei dem einzufüllenden Füllgut handelt
es sich häufig
um pulvrige, staubende Materialien. Beim Einfüllen dieser Materialien können Materialverluste
auftreten. So wird beispielsweise häufig die beim Einfüllen des
Füllgutes
aus dem Sack entweichende Luft abgesaugt, um die Staubentwicklung
zu verringern und um die Füllungsgeschwindigkeit
zu erhöhen.
Dabei kann insbesondere feinkörniges
Füllgut
mitgerissen werden.
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Prinzipiell lassen sich diese Verluste
durch Einfüllen
einer vorbestimmten Mehrmenge ausgleichen, so daß sich die oben genannte zweite
vorbestimmte Menge als Summe der Sollfüllmenge und der vorbestimmten
Mehrmenge ergibt.
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Der Materialverlust und damit die
Mehrmenge ist unter anderem von der wirkenden Saugleistung und der
Beschaffenheit des Füllgutes
abhängig.
So sind beispielsweise bei einem feinkörnigen Füllgut mit einem vergleichsweise
kleinen Verhältnis
von Masse zu Volumen der Einzelkörner
größere Verluste
zu erwarten als bei einem Füllgut
gröberer
Körnigkeit
mit einem vergleichsweise großen
Verhältnis
von Masse zu Volumen der Einzelkörner.
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Vor diesem Hintergrund besteht die
Aufgabe der Erfindung darin, eine Füllvorrichtung, eine Vorrichtung
zum Herstellen von Säkken
in Verbindung mit einer Füllvorrichtung
und ein Verfahren zum Füllen
von Säcken
anzugeben, die ein Absaugen von Luft beim Füllen der Säcke erlauben und die darüber hinaus
eine genaue und schnelle Bestimmung des Betrages der Mehrmenge auch
bei wechselnder Beschaffenheit des Füllgutes und wechselnder Saugleistung
erlauben.
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Diese Aufgabe soll insbesondere für das Absaugen
von Restluft nach der Beendigung des Einfüllens gelöst werden. Das Absaugen von
Restluft vor und/oder während
des Verschließens
der gefüll ten Säcke bewirkt
in Verbindung mit dem äußeren Luftdruck
eine kompakte und feste Verpackung des Füllgutes.
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Diese Aufgabe wird bei einer Füllvorrichtung der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Füllvorrichtung Saugmittel aufweist,
die vor und/oder während
des Verschweißens
Luft aus dem gefüllten Sack
absaugen und ferner eine integrierte Wägevorrichtung aufweist, die
die nach dem Verschweißen tatsächlich im
Sack eingeschlossene Füllgutmenge erfaßt.
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Durch die integrierte Wägevorrichtung
baut die erfindungsgemäße Füllvorrichtung
vorteilhafterweise kurz im Vergleich zu einer Vorrichtung, die ein Wiegen
außerhalb
der Füllvorrichtung
vorsieht.
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Bei einer Vorrichtung zum Herstellen
von Säcken
der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die als
Bestandteil dieser Vorrichtung arbeitende Füllvorrichtung der im vorstehenden
Satz genannten Füllvorrichtung
entspricht.
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Bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art wird diese Aufgabe mit folgenden Schritten gelöst: Absaugen
von Luft aus dem gefüllten
Sack vor und/oder während
des Verschweißens
und Erfassen der nach dem Verschweißen tatsächlich im Sack eingeschlossenen
Füllgutmenge.
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Eine Ausgestaltung der Füllvorrichtung zeichnet
sich durch ein Steuergerät
aus, das die erfaßte
Füllgutmenge
mit der ersten vorbestimmten Menge vergleicht und das die für einen
nachfolgenden Sack vorgesehene zweite vorbestimmte Füllgutmenge
in Abhängigkeit
vom Ergebnis des Vergleichs korrigiert.
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Vorteilhafterweise werden damit unzulässig große Abweichungen
der tatsächlichen
Füllgutmenge
von der Sollfüllmenge
von dem Steuergerät
beim Füllvorgang
für den
unmittelbar folgenden Sack so korrigiert, daß dessen Füllung die beim vorhergehenden
Sack festgestellten Absaugverluste berücksichtigt. Mit anderen Worten:
Wird durch das Wiegen des Endproduktes festgestellt, daß beispielsweise
100 Gramm fehlen, so werden beim nächsten Sack entsprechend 100
Gramm mehr eingefüllt.
Diese Art der Korrektur wird auch als Tendenzsteuerung bezeichnet.
Auf diese Weise sind sehr schnelle Korrekturen von Fehlanpassungen
der Mehrmenge möglich,
was den Ausschuß (zu
leichte / zu schwere Säcke)
minimiert.
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Eine Ausgestaltung der Füllvorrichtung
sieht vor, daß die
Wägevorrichtung
in eine Ablagevorrichtung integriert ist, die sich unterhalb der
Schweißvorrichtung
erstreckt und die einen verschweißten Sack nach dem Lösen von
der Schweißvorrichtung
aufnimmt.
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Diese Ausgestaltung erlaubt ein zeitlich schnelles
und räumlich
platzsparendes Bestimmen der tatsächlich im Sack eingeschlossenen
Füllgutmenge.
Aus dieser tatsächlichen
Füllgutmenge
läßt sich über eine
Differenzbildung mit der Sollfüllmenge eine
Fehlanpassung der Mehrmenge bestimmen, was bei nachfolgenden Säcken eine
Korrektur der Mehrmenge erlaubt.
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Eine weitere Ausgestaltung der Füllvorrichtung
sieht zwei getrennte Förderbänder vor,
die den Transport von Säcken
durch die Füllvorrichtung
zumindest unterstützen.
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Diese strukturelle Trennung in zwei
Förderbänder erlaubt
vorteilhafterweise eine Aufteilung von Teilfunktionen auf die beiden
Förderbänder, wobei die
Teilfunktionen dann gleichzeitig durchgeführt werden können, ohne
sich gegenseitig zu beeinflussen. Dies wird weiter unten näher ausgeführt.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die beiden
getrennten Förderbänder hintereinander
angeordnet sind und daß sich
das in Transportrichtung erste Förderband
unterhalb der Füllstation
erstreckt.
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Die aufeinanderfolgende Anordnung
beider Förderbänder ermöglicht zunächst, daß das zweite Förderband
einen Sack vom ersten Förderband
ohne Zwischenschaltung weiterer Transportmittel direkt übernimmt.
Die Anordnung des ersten Förderbandes unterhalb
der Füllstation
erlaubt den Transport oder die Unterstützung des Transportes eines
Sackes zur Füllstation
und ggf. die genaue Positionierung des Sackes relativ zur Füllstation.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung
erstreckt sich das zweite Förderband
unterhalb der Schweißvorrichtung,
wobei die Ablagevorrichtung in das zweite Förderband integriert ist.
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Dadurch kann das zweite Förderband
vorteilhafterweise so angesteuert werden, daß es den Transport des Sackes
in Verbindung mit dem Schweißvorgang
unterstützt
und eine positionsgenaue Ablage des verschweißten Sackes auf die in das
zweite Förderband
integrierte Ablagevorrichtung ermöglicht.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung
ist die integrierte Wägevorrichtung
unterhalb des Obertrums des zweiten Kettengliedbandes angeordnet.
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Die integrierte Wägevorrichtung bildet damit in
Verbindung mit dem Obertrum die Ablagevorrichtung für den verschweißten Sack.
Dadurch kann das Gewicht des verschweißten Sackes und damit die Menge
des in dem eingeschweißten
Sack eingeschlossenen Füllgutes
sehr genau gemessen werden. Einflüsse durch das Gewicht des Obertrums können leicht
durch eine Null-Kalibrierung kompensiert werden. Bei ruhendem Obertrum
kann statisch, d.h. bei ruhendem Sack, gemessen werden, und bei aktiviertem
Förderband
kann das Gewicht des sich mit dem Obertrum bewegenden Sackes dynamisch erfaßt werden.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die integrierte
Wägeeinrichtung
so angeordnet ist, daß das
Gewicht des zweiten Förderbandes
mit erfaßt wird.
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Diese Ausgestaltung zeichnet sich
durch eine besonders einfache, übersichtliche
und wartungsfreundliche Konstruktion aus.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die Füllstation
ein Gestell mit Haltegreifern aufweist, die den Sack beim Füllen halten
und dabei zumindest zeitweise sein Gewicht tragen.
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Dadurch, daß die Haltegreifer das Gewicht des
Sackes beim Füllen
tragen, wird das Gewicht des Sackes während des Füllvorgangs definiert auf das Gestell
der Füllstation
geleitet. Dadurch kann beispielsweise das erste Förderband
zeitweise nach unten weggeschwenkt oder weggeklappt werden, ohne daß sich der
Sack beim Füllen
von der Füllstation löst.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß das
erste Förderband
nach unten wegklappbar ist.
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Durch wiederholtes Auf- und Abschwenken des
ersten Förderbandes
beim Füllvorgang
kann dadurch das Gewicht des Sackes wechselweise von den Haltegreifern
und dem unteren Förderband übernommen
werden. Der Sack kann insbesondere immer wieder leicht durch das
Förderband
angehoben und abgesenkt werden. Im Ergebnis kann dadurch der Sack
beim Füllen
gewissermaßen
gerüttelt
werden, was die Packungsdichte des Füllgutes im Sack erheblich verbessert.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
ist das Gestell mit wenigstens einem Kraftsensor gekoppelt, der
die durch das Gewicht des Sackes auf die Haltegreifer ausgeübte Kraft
erfaßt.
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Dadurch kann vorteilhafterweise die
Menge des in den Sack eingefüllten
Materials während
des Füllvorgangs
laufend erfaßt
werden.
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Vorteilhafterweise wird die auf die
Haltegreifer ausgeübte
Kraft bei weggeklapptem erstem Förderband
erfaßt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
wird der Sack über
ein steuerbares Ventil gefüllt,
und das Steuergerät
schließt
das Ventil, wenn die auf die Haltegreifer ausgeübte Kraft einen vorbestimmten Schwellenwert,
der einem vorbestimmten Gewichtswert entspricht, erreicht.
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Diese Ausgestaltung erlaubt eine
exakte Dosierung der in den Sack einzufüllenden Menge an Füllgut oder
Füllmaterial.
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Vorteilhafterweise ist der Schwellenwert
(Gewichtswert) so vorbestimmt, daß die auf die Haltegreifer
ausgeübte
Kraft nach dem Schließen
des Ventils der Gewichtskraft der zweiten vorbestimmten Füllgutmenge
entspricht.
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Dadurch kann die zweite vorbestimmte
Füllgutmenge
sehr exakt in einem geschlossenen Kreis aus Kraftsensor, Steuergerät und Ventil
dosiert werden.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die Schweißvorrichtung
schwenkbar ist.
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Dadurch kann die Schweißvorrichtung
den Transport des gefüllten
Sackes von der Füllstation zur
Ablagevorrichtung unterstützen.
Diese Ausführungsform
wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 als eigene
Erfindung angesehen.
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Dazu wird die Schweißvorrichtung
vorteilhafterweise zwischen einer ersten Position, in der sie den
unverschweißten
Sack von der Füllstation übernimmt,
und einer zweiten Position, in der sich der verschweißte Sack
von der Schweißeinrichtung
löst, geschwenkt.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht
vor, daß die Höhe der zweiten
Position gegenüber
der Höhe
der ersten Position verringert ist.
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Dadurch wird vorteilhafterweise die
Höhe, aus
der der verschweißte
Sack auf die Ablagevorrichtung fällt,
verringert.
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Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil
die Schweißnaht
unmittelbar nach dem Verschweißen
noch warm ist und daher noch nicht ihre volle Belastbarkeit besitzt.
Im Ergebnis werden durch diese Ausgestaltung im Durchschnitt höher belastbare
Schweißnähte erzielt,
was den Ausschuß bei
der weiteren Verarbeitung und dem Transport der Säcke verringert.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung
weisen die Förderbänder eine
luftdurchlässige
Struktur auf.
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Damit ist der Vorteil verbunden,
daß kühlende Luft
durch die Förderbänder auf
die Schweißnähte geblasen
werden kann, wodurch sich die Zeitspanne bis zum Erreichen der vollen
Festigkeit der Schweißnähte verkürzt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind
die Förderbänder als
luftdurchlässige
Kettengliedbänder
realisiert.
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Dieses Ausführungsbeispiel verbindet die Vorteile
einer luftdurchlässigen
Struktur mit einer hohen Belastbarkeit.
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Die vorstehend genannten Ausgestaltungen der
Füllvorrichtung
sind selbstverständlich
alle mit der oben genannten Vorrichtung zum Herstellen von Säcken mit
einer ersten Teilvorrichtung und einer Füllvorrichtung kombinierbar,
indem die letztgenannte Füllvorrichtung
entsprechend ausgestaltet wird.
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Eine Ausgestaltung des Verfahrens
sieht die folgenden weiteren Schritte vor:
- – Vergleichen
der erfaßten
Füllgutmenge
mit der ersten vorbestimmten Menge und
- – Korrigieren
der für
einen nachfolgenden Sack vorgesehenen zweiten vorbestimmten Füllgutmenge
in Abhängigkeit
vom Ergebnis des Vergleichs.
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Diese Ausgestaltung erlaubt eine
sehr schnelle und automatisch erfolgende Reaktion, wenn die in einen
verschweißten
Sack eingeschlossene Füllgutmenge
zu sehr von einem Sollwert abweicht. Im Extremfall kann eine solche
Abweichung, die bei einem Sack mit Index n festgestellt wird, bei
der Füllung
des nächsten
Sackes mit dem Index n + 1 korrigiert werden. Die Korrektur kann
beispielsweise dadurch erfolgen, daß die zweite vorbestimmte Füllgutmenge
für den
Sack n + 1 entsprechend geändert wird.
Auf diese Weise wird ein Ausschuß durch zu leichte oder zu
schwere Säcke
minimiert.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus
der Beschreibung und den beigefügten
Figuren.
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Es versteht sich, daß die vorstehend
genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 schematisch
ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Füllvorrichtung;
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2 schematisch
ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Herstellen von Säcken
mit einer ersten Teilvorrichtung und mit einer Füllvorrichtung gemäß 1;
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3 ein
Flußdiagramm
als Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Ziffer 10 in der 1 bezeichnet eine Gesamtansicht
einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung
zum Herstellen von Säcken 12 mit
einer Füllstation 14 und
einer Schweißstation 16.
Die Füllstation 14 und
die Schweißstation 16 sind,
wie auch die weiteren noch zu erläuternden Elemente, in einen Maschinenrahmen 18 integriert,
der hier aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nur ausschnittsweise schematisch dargestellt ist. Die einzelnen
dargestellten Ausschnitte 18 können aber selbstverständlich als zusammenhängender
Maschinenrahmen oder als Ensemble von wirkungsmäßig gekoppelten Teil-Maschinenrahmen
realisiert sein.
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Ein Transportparallelogramm 20 weist
Parallelogrammlenker 22 und 24 auf, deren untere
Enden jeweils drehbar mit einem Halterahmen 26 verbunden
sind. Die oberen Enden der Parallelogrammlenker 22, 24 sind
drehbar an den Maschinenrahmen 18 angelenkt. Die Parallelogrammlenker 22, 24 sind
zwischen der bezeichneten Stellung und einer durch durchgezogene
Linien 28, 30 angedeuteten Stellung verschwenkbar.
Ein Kurbeltrieb 32 steuert die Bewegung des Transportparallelogramms 20.
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Der Halterahmen 26 weist
links und rechts nicht dargestellte Transportgreifer auf, mit denen
die Säcke 12 an
dem Halterahmen gehalten werden. Der Halterahmen in Verbindung mit
dem Transportparallelogramm 20 dient dazu, die Säcke durch
die Füllvorrichtung 10 zu
transportieren oder den Transport der Säcke 12 durch die Füllvorrichtung
zumindest zu unterstützen.
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In der gezeichneten Stellung wird
sich der Transportrahmen 20 als nächstes nach links bewegen und
dabei einen gefüllten
Sack 12 von der Füllvorrichtung 14 in
Richtung der Schweißvorrichtung 16 transportieren
und parallel einen noch leeren Sack 12 zur frei werdenden
Füllvorrichtung 14 transportieren.
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Die Füllvorrichtung 14 weist
ein Gestell 34 mit Haltegreifern 36 und 38 auf
. Die Haltegreifer 36 und 38 greifen den Sack 12 und
halten ihn an dem Gestell 34 fest. Die nicht dargestellten
Transportgreifer des Halterahmens 26, die den Sack 12 bis
zu dessen Übernahme
durch die Haltegreifer 36, 38 gehalten haben,
können
daher gelöst
werden.
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Das Gestell 34 der Füllstation 14 weist
ferner ein Füllrohr 40 auf,
das in den von den Haltegreifern 36, 38 gehaltenen
Sack 12 hineinragt, wozu es gegebenenfalls vertikal beweglich
an dem Gestell 34 geführt
wird. Ferner sind Preßbacken
vorgesehen, die den Sack 12 dicht an das Füllrohr 40 anpressen.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind diese Preßbacken
nicht dargestellt. Der von den Haltegreifern 36, 38 an
der Füllstation 14 gehaltene
Sack 12 wird über das
Füllrohr 40 und
ein steuerbares Ventil 42 aus einem Vorratsbehälter 44 mit
Füllgut
befällt.
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Unterhalb der Füllstation 14 ist ein
erstes Förderband 46 vorgesehen.
Das Förderband 46 kann
beim Füllen
des Sackes 12 zwischen der durchgezeichneten horizontalen
Stellung und der gestrichelt dargestellten nach unten weggeklappten
Stellung hin und her geschwenkt werden.
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Beim Aufwärtsschwenken des Förderbandes 46 wird
der Sack 12 jeweils leicht angehoben, und die Haltegreifer 36, 38 werden
entsprechend entlastet.
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Eine Auf- und Abbewegung des Förderbandes 46 bewirkt
gewissermaßen
ein Rütteln
des Sackes 12, was zu einer verbesserten Pakkungsdichte des
Füllgutes
im Sack 12 führt.
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Darüber hinaus führt ein
Abschwenken in die gestrichelte Stellung dazu, das sich das erste
Förderband 46 vom
Sack 12 löst.
In diesem Fall übernehmen
die Haltegreifer 36, 38 das ganze Gewicht des Sackes 12 und
leiten dessen Gewichtskraft in das Gestell 34 ein.
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Das Gestell 34 ist über wenigstens
einen Kraftsensor 48, 50 mit dem Maschinenrahmen 18 verbunden.
Mit diesen beispielsweise als Wägezellen
realisierten Kraftsensoren 48, 50 kann daher bei heruntergeschwenktem
erstem Förderband 46 die Gewichtskraft
des Sackes 12 mit seiner Füllung erfaßt werden.
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Die Ausgangssignale des wenigstens
einen Kraftsensors 48, 50 werden in einem Steuergerät 52 weiter
verarbeitet. Beispielsweise ist durch Auswerten der Signale mit
und ohne Belastung durch einen Sack 12 eine Null-Tarierung
(Null-Kalibrierung) möglich.
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Vor allem erlaubt der geschlossene
Kreis aus Steuergerät 52,
steuerbarem Ventil 42 und Gewichtserfassung über wenigstens
einen Kraftsensor 48, 50 eine Füllung des
Sackes 12 mit einer exakt vorbestimmten Füllgutmenge.
Dazu wird das Gewicht der eingefüllten
Füllgutmenge
laufend während
der Füllung
erfaßt
und im Steuergerät 52 mit
einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen. Bei Erreichen des
Schwellenwertes steuert das Steuergerät 52 das steuerbare
Ventil 42 schließend
an und bricht damit die Füllung
ab.
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Nach dem Schließen des steuerbaren Ventils 42 schwenkt
das erste Förderband 46 wieder hoch
und unterstützt
den nun gefüllten
Sack 12 von unten. Anschließend lösen sich die Haltegreifer 36, 38 der
Füllstation 14 von
dem Sack 12, und das obere Ende des Sackes 12 wird
von den nicht dargestellten Transportgreifern am linken Ende des
Halterahmens 26 des Transportparallelogramms 20 erfaßt.
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Vorteilhafterweise wird zusätzlich das
Füllrohr 40 an
dem Gestell 34 nach oben gefahren, so daß der gefüllte Sack 12 horizontal
weiter nach links transportiert werden kann. Dieser Transport des
gefüllten
Sackes nach links in Richtung der Schweißstation 16 wird vorteilhafterweise
durch eine koordinierte Ansteuerung des Kurbeltriebs 32,
der das Transportparallelogramm 20 bewegt, und des ersten
Förderbandes 46 bewirkt.
Sowohl der Kurbeltrieb 32 als auch das Förderband 46 können beispielsweise
elektrisch durch vom Steuergerät 52 ansteuerbare Schrittmotoren
angetrieben werden.
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Beim Transport des gefüllten Sackes 12 übernimmt
ein zweites Förderband 54 den
gefüllten Sack 12 und
transportiert ihn, ebenfalls im Zusammenwirken mit dem linken Ende
des Transportparallelogramms 20, zur Schweißstation 16.
Parallel transportiert das rechte Ende des Transportparallelogramms 20 einen
neuen, leeren Sack 12 zur Füllstation 14. Dabei
schwenken die Parallelogrammlenker 22, 24 in die
durch die Linien 28 und 30 angedeuteten Positionen.
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In zeitlicher Nähe zu dieser Transportbewegung
wird eine Schweißvorrichtung 56 in
eine Übernahmeposition
geschwenkt. Die Schwenkung erfolgt um eine Drehlagerung 58,
die ortsfest mit dem Maschinenrahmen 18 verbunden ist.
Die Schwenkbewegung kann beispielsweise durch einen Pneumatikzylinder 60 angetrieben
werden, der sich an dem Maschinenrahmen 18 abstützt und
an der Schweißrichtung 56 exzentrisch
zur Drehlagerung 58 angreift. Die Schweißvorrichtung 56 besitzt
eine Schweiß-
und Haltezange 62, die das unverschweißte offene Ende des gefüllten Sackes 12 von
den nicht dargestellten Transportgreifern am linken Ende des Halterahmens 26 des
Transportparallelogramms 20 übernimmt.
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In diesem Zusammenhang wird auf 2 verwiesen, die u.a. die
Schweißvorrichtung 56 zusammen
mit dem Transportparallelogramm 20 in der Stellung zeigt,
in der der gefüllte
Sack von der Schweiß-
und Haltezange 62 übernommen
wird.
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Die Schweiß- und Haltezange 62 weist
eine Entlüftungssonde 64 auf,
die mit einer Saugvorrichtung 66 gekoppelt ist. Die Saugvorrichtung 66 wird vom
Steuergerät 52 aktiviert
und saugt über
die Lüftungssonde 64 Restluft
aus dem gefüllten
Sack 12.
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Anschließend wird der Sack 12 von
der Schweißvorrichtung 56 durch
die Schweiß-
und Haltezange 62 dicht verschweißt. Vor, während oder nach dem Absaugen
und Verschweißen
wird die Schweißvorrichtung 56 von
dem Pneumatikzylinder 60 wieder in ihre in der 1 dargestellte Stellung geschwenkt.
Diese Stellung zeichnet sich u.a. dadurch aus, daß das Ende
der Schweiß-
und Haltezange 62, mit dem der Sack 12 gehalten
und verschweißt
wird, um die in der 1 mit
dh bezeichnete Höhe
abgesenkt wird. Der Sack 12 wird gekippt.
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Dadurch verringert sich die Höhe, aus
der die noch warme Schweißnaht
des Sackes 12 beim Lösen
der Schweiß-
und Haltezange 62 auf das zweite Förderband 54 fällt, um
diese Höhendifferenz
dh.
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Das zweite Förderband 54 weist
eine Ablagevorrichtung 68 auf, die im Ausführungsbeispiel
der 1 am Rahmen 18 des
zweites Förderbandes 54 angeordnet
ist. Die Ablagevorrichtung 68 ist über wenigstens eine Wägezelle 72, 74 mit
dem Maschinenrahmen 18 verbunden. Die wenigstens eine Wägezelle 72, 74 kann
beispielsweise als DMS-Kraftaufnehmer (DMS = Dehnungsmeßstreifen)
realisiert sein. Gegebenenfalls wird das zweite Förderband vom
Steuergerät 52 so
angetrieben bzw. angesteuert, daß der abgelegte Sack 12 auf
der Ablagevorrichtung 68 so positioniert ist, daß er zuverlässig gewogen
werden kann. Entsprechende Signale der wenigstens einen Wägezelle 72, 74 werden
dem Steuergerät 52 zugeführt und
dort ausgewertet. Der Sack 12 wird bevorzugt so positioniert,
daß er
die Vorrichtung 10 mit dem Boden voraus verläßt.
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Dadurch, daß die Signale der wenigstens
einen Wägezelle 72, 74 sowohl
mit als auch ohne Belastung der Ablagevorrichtung 68 mit
dem gefüllten Sack 12 ausgewertet
werden können,
ergibt sich auch hier die Möglichkeit
einer Null-Kalibrierung. Nach einer Null-Kalibrierung kann durch
Auswerten der Signale der wenigstens einen Wägezelle 72, 74 das
Gewicht des Sackes 12 und damit die tatsächlich im
Sack nach dem Verschweißen
eingeschlossene Füllgutmenge
erfaßt
werden. Wie weiter oben erwähnt
wurde, kann diese tatsächlich
eingeschlossene Füllgutmenge
aufgrund von Füllgutverlusten
beim Absaugen der Restluft über
die Lüftungssonde 64 vom
ihrem Sollwert abweichen.
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Dieser Sollwert entspricht der im
Anspruch genannten ersten vorbestimmten Füllgutmenge. Dies seien beispielsweise
20 kg. Um Füllgutverluste
durch die Restluftabsaugung auszugleichen, wird in der Füllstation 14 eine
zweite vorbestimmte Füllgutmenge
eingefüllt,
die den Sollwert von 20 kg geringfügig überschreitet. Beispielsweise
wird der Füllvorgang
in dem geschlossenen Kreis aus Gewichts-Kraftsensoren 48, 50,
Steuergerät 52 und
steuerbarem Ventil 42 abgebrochen, wenn das Gewicht des
eingefüllten Füllgutes
einen Schwellenwert von 20,2 kg erreicht. Beim anschließenden Absaugen
von Restluft trete ein Füllgutverlust
von 0,3 kg auf. Als Folge sinkt die in dem verschweißten Sack 12 eingeschlossene
Füllgutmenge
auf 19,9 kg ab. Durch das Wiegen des verschweißten Sackes mit der integrierten
Kontrollwaage, die aus der Ablagevorrichtung 68 und wenigstens einer
Wägezelle 72, 74 gebildet
wird, erfolgt eine Bestimmung dieser tatsächlichen Füllgutmenge (19,9 kg).
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Im Steuergerät 52 wird die Differenz
von Sollwert (20 kg) und Istwert (19,9 kg) gebildet. Es wird also
festgestellt, daß die
Füllung
eines Sackes mit Index n um 100 g zu niedrig ausgefallen ist. Erfindungsgemäß wird darauf
der Schwellenwert für
die Befüllung
eines nachfolgenden Sackes, beispielsweise des nächsten Sackes mit dem Index
n+1, entsprechend um 100 g erhöht.
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Auf diese Weise können Fehlanpassungen der Füllung sehr
schnell, im Extremfall direkt bei der Füllung des nächsten Sakkes, kompensiert
werden.
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2 zeigt
eine Vorrichtung 80 zum Herstellen von Säcken 12 mit
einer ersten Teilvorrichtung 82, die aus einer Endlosschlauchfolie 84 Abschnitte
vorbestimmter Länge
schneidet.
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Die Vorrichtung 80 weist
ferner eine Füllvorrichtung 10 auf,
wie sie vorstehend beschrieben wurde. Teilvorrichtung 82 und
Füllvorrichtung 10 sind
bei der Vorrichtung 80 in einen zusammenhängenden Maschinenrahmen 18 integriert.
Die Teilvorrichtung 82 dient zum Herstellen von leeren
Säcken 12,
die dann vom Transportparallelogramm 20 der Füllvorrichtung übernommen
werden und, wie vorstehend beschrieben, gefüllt werden.
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Die leeren Säcke 12 werden aus
einer Endlosschlauchfolie 84 hergestellt, die zunächst von
einer Rolle 86 abgewickelt wird. Die Rolle 86 ist
in einem Tragarm 88 drehbar gelagert, der an dem Maschinenrahmen 18 befestigt
ist. Über
Antriebs- und Umlenkrollen 90 wird die Endlosschlauchfolie
zunächst
einer Schweißvorrichtung
zugeführt,
die das Ende der Endlosschlauchfolie an einem Ende mit einer Fußnaht verschweißt. Nach
dem Schweißen
der Fußnaht
wird die Endlosschlauchfolie um eine vorbestimmte Länge weiter
von der Rolle 86 abgerollt. Dadurch entsteht hinter der
Schweißeinrichtung 92 ein einseitig
verschweißter
Endlosschlauchabschnitt 12 vorbestimmter Länge. Dieser
Abschnitt 12 vorbestimmter Länge wird von nicht dargestell ten
Transportgreifern des rechten Endes des Halterahmens 26 des
Transportparallelogramms 20 erfaßt. Dazu befindet sich das
Transportparallelogramm 20 in der in der 1 dargestellten Stellung.
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Nachdem die Transportgreifer den
Endlosschlauchabschnitt 12 erfaßt haben, wird eine Schneideinrichtung 94 aktiviert.
Aus der Endlosschlauchfolie ist dadurch ein einseitig offener Sack 12 hergestellt
worden, der von dem Transportparallelogramm 20 zur Füllstation 14 transportiert
wird. Dabei schwenkt das Transportparallelogramm 20 den unten
verschweißten
Sack 12 zu dem Förderband 46,
das das untere Ende des Sacks 12 mitnimmt.
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Gegebenenfalls erfolgt vor oder während des
Transports durch das erste Förderband 46 eine Kühlung der
Fußnaht
mit Luft, die durch das Kettengliedband strömt.
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In der in der 2 dargestellten Stellung des Transportparallelogramms 20 wird
gerade ein Sack 12 an die Haltegreifer 36, 38 übergeben,
die an dem Gestell 34 der Füllstation 14 angelenkt
sind. In der 2 sind
die Haltegreifer 36, 38 in ihrer geschlossenen
Stellung gezeichnet, d.h. in der Stellung, in der sie den Sack 12 an
der Füllstation 14 festhalten.
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Weiter ist das erste Förderband 46 in
seiner heruntergeklappten Stellung gezeichnet. In dieser Stellung
des ersten Förderbandes 46 und
der Haltegreifer 36, 38 kann das Gewicht des Sackes
bzw. des Füllgutes
in dem Sack durch wenigstens einen Kraftsensor 48, 50 erfaßt werden.
Auch der wenigstens eine Kraftsensor 48, 50 kann,
wie die Wägezellen 72, 74,
als DMS-Kraftaufnehmer realisiert sein.
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Abweichend vom Ausführungsbeispiel
der 1 wird in dem Ausführungsbeispiel
der 2 nicht nur der
gefüllte
Sack 12, sondern das zweite Förderband 54 mit dem
Sack 12 gewogen. Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 bildet das Förderband 54 gewissermaßen mit
seinem Obertrum 70 die Ablagevorrichtung 68 für einen
gefüllten
und verschweißten
Sack 12. Die Wägezellen 72, 74 sind
zwischen dem Förderband 54 und
dem Maschinenrahmen 18 angebracht.
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Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 als auch bei dem
Ausführungsbeispiel
der 2 werden der Kurbeltrieb 32,
die Transport- und Kippbewegung des ersten Förderbandes 46, die Transportbewegung
des zweiten Förderbandes 54, die
Aktivierung des Pneumatikzylinders 60 zum Schwenken der
Schweißeinrichtung 56,
die Schweiß-
und Haltezange 62, die Haltegreifer 36, 38 und
die erwähnten,
aber in der Zeichnung nicht dargestellten Transportgreifer des Halterahmens 26 von dem
Steuergerät 52 angesteuert.
Lediglich aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind Verbindungen des Steuergerätes 52 zu
diesen einzelnen Elementen, über
die Steuersignale übermittelt
werden, nicht in den 1 und 2 dargestellt.
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3 zeigt
ein Flußdiagramm
als Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem Schritt 96 werden Abschnitte vorbestimmter Länge aus
der Endlosschlauchfolie 84 geschnitten. Dazu dient die
Schneidvorrichtung 94 der 2. Durch
das Abschneiden in Schritt 96 in Verbindung mit dem Schweißen der
Fußnaht
durch die Schweißvorrichtung 92 werden
offene Säcke 12 geformt.
Dieses Formen oder Herstellen offener Säcke wird in der 3 durch den Schritt 98 repräsentiert.
Anschließend
erfolgt im Schritt 100 ein Füllen
eines Sackes n in der Füllstation 14 auf
die vorstehend beschriebene Weise. Daran schließt sich in Schritt 102 ein
Verschweißen
des Sackes mit Index n in der Schweißstation 16 an. Danach
wird die Füllung
F des Sackes mit Index n durch die integrierte Kontrollwaage, d.h. durch
die Ablagevorrichtung 68 in Verbindung mit wenigstens einer
Wägezelle 72, 74 erfaßt. Dies
wird durch den Schritt 104 repräsentiert. Schritt 106 steht für die Bildung
der Differenz der erfaßten
Füllung
F und der Sollfüllmenge.
Diese auch als delta F bezeichnete Differenz wird im Steuergerät 52 gebildet und
beeinflußt über das
Steuergerät 52 und
das steuerbare Ventil 42 die Füllung des nächsten Sackes mit dem Index
n+1. Dafür
steht der Schritt 108, der die Füllung des Sackes mit Index
n+1 als Funktion f von delta F beschreibt.