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Maschine zum selbsttEtigen Verpacken von lockerem Material in Beutel
Die Erfindung bezieht sich auf das Abfüllen von lockerem Material, z.B, von Erde,
Torf sowie landwirtschaftlichem und ähnlichem Gut in Beutel und das Verschließen
dieser Beutel. Für das Abfüllen von stückigem, körnigem oder pulverförmigem Material
in Beutel-sind Einrichtungen bekannt, bei denen ein unterhalb eines Füllbehälters
umlaufender Drehteller an seiner Unterseite mehrere oben und unten offene, das Füllgut
aufnehmende Meßgefäße trägt, die mit ihrem unteren Rand über eine feste Platte mit
einer Öffnung laufen, durch die der Jeweilige Meßgefäßinhalt in die zu füllenden
Beutel fließt.
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Bei derartigen Einrichtungen ist es ferner bekannt, daß die Beutel
aus einer schweißbaren Folienbahn gebildet werden, die über einen als Schlauchbildner
dienenden Hohlkörper gezogen und an ihren sich dabei überlappenden Rändern längsgeschweißt
und zum Abteilen des auf diese Weise entstandenen Schlauches in einzelne Beutel
auergeschweißt wird. Das aus dem Meßgefäß nach unten fließende Material strömt dabei
durch den als Schlauchbildner dienenden Hohlkörper hindurch und gelangt dann in
das oben noch offene Schlauchstück, das danach durch Querschweißen verschlossen
wird, wodurch eine Beutelpackung entsteht.
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Einrichtungen dieser Art arbeiten wahrscheinlich ouverlässig, wenn
stückiges oder körniges Material in Beutel verpackt werden soll. Wenn aber pulverförmiges
oder gar solches Material, wie es eingangs genannt ist, in gleicher Weise verpackt
werden soll, dann erfüllen solche Einrichtungen die heute an eine Verpackung zu
stellenden Forderungen
nicht. Sowohl bei pulverförmigem als auch
besonders bei lockerem und faserhaltigem Material setzen sich bei dem Herab fließen
desselben von dem Meßgefäß in den Beutel Teilchen davon an denJenigen Stellen im
Innern des oben noch offenen Schlauches ab, die anschließend von außen her zusammengepreßt
und verschweißt werden sollen, damit der obere Verschluß des gerade gefüllten und
der Boden des darüber befindlichen Schiauchteils entsteht.- Befinden sich nun irgendwelche
Fremdteilchen zwischen den beiden zu verschweißenden Schlauchhälften, dann ist die
Schweißstelle entweder schon von vornherein undicht, oder sie löst sich mindestens
stellenweise im Laufe der Zeit, namentlich bei rauher Behandlung der Beutel, mit
der man stets rechnen muß. Die Folge davon ist, daß wenigstens ein Teil des Beutelinhalts
ausfließt, was aus Gründen des Gewichtsverlustes urdder Sauberkeit untragbar ist.
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Durch die Erfindung wird diesen Mängeln ausgehend von Einrichtungen
der beschriebenen Art dadurch abgeholfen, daß jeder Füllstelle ein Preßkolben und
ein Ausstoßkolben zugeordnet ist, die so geführt und angetrieben sind, daß der Preßkolben
in ein unten von der festen Platte abgeschlossenes Meßgefäß eindringt und dabei
dessen Inhalt zu einem Preßling verdichtet, der durch das Weiterschalten des die
Meßgefäße tragenden Drehtellers zu der öffnung in der festen Platte gelangt und
an dieser Stelle von dem Ausstoßkolben so weit nach unten in das oben noch offene
-Schlauchstück gedrückt wird, daß der Schlauch und die ihn bildende Folienbahn um
eine Beutellänge nach unten gezogen wird. Dadurch, daß hierbei das Material in Form
eines Preßlings in das Schlauchstück eingebracht wird, können sich keine Teilchen
davon mehr an den für das Verschweißen bestimmten Stellen des Schlauches absetzen.
Infolgedessen wird die Schweißung nicht mehr gefährdet; die Beutel werden somit
einwandfrei verschlossen, Damit ist eine wesentliche Forderung, die hstean eine
Beutel-Verpackungsmaschine zu stellen ist, erfüllt.
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Darüber hinaus bietet aber die Erfindung den bekannten Einrichtungen
gegenüber einen weiteren, ganz erheblichen Vorteil, Während bei diesen noch besondere
Fördervorrichtungen nötig sind, die den Schlauch und mit ihm die Folienbahn um jeweils
eine Beutellänge weiterziehen, und vielfach auch die Schweißvorrichtungen in Förderrichtung
des Schlauches beweglich sein müssen, ist eine solche Fördervorrichtung bei der
Maschine gemäß der Erfindung nicht erforderlich. Sie wird vielmehr dadurch ersetzt,
daß der Ausstoßkolben den Schlauch um die Jeweils erforderliche Strecke weiterzieht,
wenn er den Preßling nach unten in den Schlauch hineindrückt.
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Ferner braucht auch weder die Schweißvorrichtung für die Längsschweißung
noch die für die Querschweißung bei der erfindungsgemäßen Einrichtung in Förderrichtung
des Schlauches bewegt zu werden. Es genügt, wenn sie sich zum Schlauch und von ihm
weg verstellen lassen, welche Bewegungsmöglichkeit selbstverständlich auch bei den
bekannten Maschinen vorhanden sein muß.
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Es ist zweckmäßig, die Bewegungen des Preßkolbens und des Ausstoßkolbens
so aufeinander abzustimmen, daß bei dem Eindringen des Preßkolbens in ein Meßgefäß
der Ausstoßkolben gleichzeitig in das benachbarte Meßgefäß des schrittweise umlaufenden
Drehtellers eindringt. Dadurch werden die Intervalle zwischen Je zwei Füllvorgängen
verkürzt und dementsprechend die Zahl der in einer bestimmten Zeiteinheit abfüllbaren
Beutel erhöht.
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Dem Verbraucher ist es vielfach unerwünscht, wenn Beutel in der beschriebenen
Weise mit Preßlingen gefüllt sind. Handelt es sich beispielsweise um Blumenerde
od.dgl., dann will er sie in dem für ihn geeigneten Zustand dem Beutel entnehmen
und nicht erst mühsam auflockern. Dem kann gemäß der Erfindung dadurch Rechnung
getragen werden, daß die Maschine mit einer zusätzlichen Einrichtung zum nachträglichen
Auflockern der in den Beuteln enthaltenen Preßlinge mittels eines auf sie ausgeübten
Walzendruckes versehen wird, Das kann
beispielsweise so geschehen,
daß die Beutel, sobald sie quergeschweißt und von dem Schlauch abgetrennt worden
sind, auf ein Förderband fallen, das sie zwischen zwei Walzen hindu:rchführt. Wenn
der Walzenspalt etwas kleiner ist als die Dicke des Preßlings, dann wird dieser
bei seinem Hindurchlaufen zwischen den Walzen fortlaufend Jeweils in dem begrenzten
Bereich, in dem die Walzen auf ihn wirksam sind, verformt, was ein völliges Auflockern
des Preßlings zur Folge hat. Voraussetzung ist jedoch, daß der Beutel um so viel
größer ist als der Preßling, wie es die Auflockerung des in dem Preßling enthaltenen
Gutes verlangt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
schematisch dargestellt. Darin ist Abb.l ein senkrechter Schnitt durch die eine
Hälfte der spiegelbildlich ausgeführten Doppelmaschine, Abb.2 ein waagrechter Schnitt
nach der Linie A - A der Abt.1; in beiden Abbildungen ist die Einrichtung zur Herstellung
der Beutel in Seitenansicht bzw. in Ansicht von oben zu sehen.
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Der Ständer 1 und mehrere in gleicher Entfernung von diesem auf den
Umfang der Maschine verteilte Ständer 2 tragen die feste Platte 3, die oberhalb
der beiden Füllstellen, deren zweite in der Zeichnung nicht zu sehen ist, eine öffnung
4 haben. An diese öffnung schließt sich nach unten hin ein Rohr 5 von gleichem rechteckigem
Querschnitt wie die Öffnung 4 an. Das untere Ende 6 des Rohres 5 ist ebenso wie
dessen oberes Ende offen.
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Oberhalb der festen Platte 3 befindet sich eine weitere, ebenfalls
feste Platte 7, in der sich zwei große Aussparungen für den rechten Drehteller 8
und den spiegelbildlich hierzu liegenden, nicht sichtbaren linken Drehteller befinden.
Die Platte 7 ist außerhalb des Bereiches der Drehteller an dem Behälter 9 befestigt,
der sich mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Konstruktion auf dem
Fundament
abstützt. Auch zwischen den festen Platten 3 und 7 ist eine starre Verbindung vorhanden,
Im unteren Teil des Behälters 9 befindet sich der Siebboden 10, der von den Rührarmen
11 bestrichen wird, die in geringem Abstand über dem Siebboden umlaufen. Weitere
Rührarme 12 laufen mit ebenfalls geringem Abstand über der festen Platte 7 und den
mit ihnen bündigen beiden Drehtellern um. Alle Rührarme sind an der Welle 13 befestigt,
die in der Büchse 14 gelagert ist, die eine feste Verbindung zwischen den festen
Platten 3 und 7 bildet und an diese angeschweißt sein kann. Auf die Welle 13 ist
ein Kettenrad 15 aufgekeilt, das von dem Getriebemotor 16 aus, gegebenenfalls unter
Zwischenschaltung einer Kupplung, angetrieben wird und die Rührarme in Umlauf setzt.
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An der Unterseite des Drehtellers 8 sind acht gleiche Meßgefäße 17
befestigt, von denen in Abb.l nur zwei dargestellt sind. Alle Meßgefäße bestehen
aus einem Rohrstück von gleichem rechteckigem Querschnitt wie ihn die öffnung 4
im Drehteller und das Rohr 5 haben. Oben und unten sind die Meßgefäße offen, wobei
die obere öffnung durch eine entsprechende öffnung im Drehteller gebildet wird.
Dieser ist an der Welle 18 befestigt, die in der an die feste Platte 3 angeschweißten
Büchse 19 gelagert ist. Für den schrittweisen Antrieb des Drehtellers ist am unteren
Ende der Welle 18 eine Scheibe 20 eines Klinkenschaltwerkes befestigt, die von dem
Exzenter 21 angetrieben wird. Dieser Antrieb kann gleichfalls von dem Getriebemotor
16 abgeleitet werden. Dabei ergeben sich für Jede Umdrehung der Welle 13 mit den
Rührarmen 11 und 12 eine Drehung der Drehteller 8 um 450 An den Behälter 9 sind
seitlich Bleche angeschweißt, die als Führungen ftlr den Preßkolben und für den
Ausstoßkolben und außerdem als Lager- und Befestigungsteile für den Antrieb dieser
Kolben dienen. Die Bleche 22 und 23 führen zusammen mit den dazwischen befestigten
Seitenblechen allseitig den nur im Querschnitt sichtbaren Preßkolben 24 bei seiner
auf-
und abwärts gehenden Bewegung. In gleicher Weise ist der Ausstoßkolben 25 zwischen
den Blechen 26 und 27 und den dazwischen befestigten Seitenblechen geführt. Der
Kolben 25 sitzt an einer einseitig oder beiderseits gezahnten Kolbenstange 28, in
deren Zähne die beiden Zahnräder 29 eingreifen.
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Diese sind in den Blechen 26 und 27 gelagert und werden von einem
nicht dargestellten Antrieb in Rechts- oder Linksdrehung versetzt. Dadurch wird
die Kolbenstange und mit ihr der Kolben 25 aus der dargestellten Lage abwärts und
bei entgegengesetzter Drehrichtung wieder aufwärts bewegt. Hierbei durchläuft der
Ausstoßkolben 25 das Jeweils darunter befindliche Meßgefäß 17 und das Rohr 5, aus
dessen unterem Ende er dabei um ein bestimmtes Maß heraustritt, das noch genauer
erläutert wird, Alle Teile, die der Ausstoßkolben bei seiner Bewegung durchläuft,
haben den gleichen lichten Querschnitt.
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Der Preßkolben 24 ist in seinem Querschnitt dem Ausstoßkolben 25 völlig
gleich. Auch er sitzt an einer wie die Kolbenstange 28 ausgebildeten Kolbenstange,
die von zwei in den Wänden 22 und 23 gelagerten, in der Zeichnung nicht dargestellten
Zahnrädern angetrieben wird. Jedoch kann die Kolbenstange für den Preßkolben wesentlich
kürzer sein, weil dieser nur den Preßvorgang auszuführen hat und sich deshalb nur
um eine geringe Strecke auf- oder abwärts zu bewegen braucht.
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Die Folienbahn 30, aus der die Beutel hergestellt werden sollen, wird
von der auf der Welle 31 gelagerten Rolle 32 abgezogen und läuft zunächst über die
Walze 33, die mit einer Bremsscheibe verbunden ist, die von der unter Federwirkung
stehenden Bremse 34 abgebremst wird. Anschließend läuft die Bahn über die Walzen
35 und 36 und nähert sich dann dem Rohr 5, dessen Außenwände als Schlauchbildner
dienen, In bekannter Weise wird die Rolle zunächst um das Rohr herumgelegt, Dabei
muß die Bahn so breit sein, daß sich ihre beiden Ränder überlappen. Diese werden
dann Von der dagegen gefahrenen beheizten Schweißbacke 37 Abereinandergeschweißt,
wodurch ein Schlauchstück entsteht Wird nun dieses Schlauchstück in später noch
zu beschreibender Weise nach unten
gezogen-, dann legt ch ein nachfolgendes
Stück der von der Walze 36 nach unten laufenden Bahn von selbst so um das Rohr 5
herum, daß sich dessen Ränder gegenüber der von dem Magneten 38 zurückgezogenen
Schweißbacke 37 überlappen. Dieser Vorgang der Schlauchbildung kann noch durch Leitbleche
oder durch frei drehbare Scheiben 39 od,dgl. untrstützt werden.
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Sobald auf diese Weise eine neue Überlappungsstelle gebildet ist,
kann sie von der unter der Wirkung des Magneten 38 dagegen gefahrenen Schweißbacke
37 verschweißt werden.
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Vor dem Einfüllen des Materials muß der Schlauch nach unten hin verschlossen
sein. Für dieses Verschließen sind zwei weitere Schweißbacken 40 und 41 vorhanden,
die in Schwenkhebeln 42 und 43 gelagert sind. Diese sind über Lenker so mit der
chweißbacke 37 verbunden, daß sie sich - wie dargestellt -dann in Schweißstellung
befinden, wenn das auch bei der Schweißbacke 37 der Fall ist. Wird diese Jedoch
von dem Magneten 38 in ihre zurückgezogene Lage gebracht, dann schwenken die Schweißbacken
40 und 41 so weit nach außen, daß der aus der Folienbahn gebildete Schlauch mit
dem darin befindli--chen Material zwischen ihnen nach unten laufen kann.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Das in den Behälter 9
eingefüllte Material fällt unter Mitwirkung der ständig umlaufenden Arme 11 durch
den Siebboden 10 hindurch, wobei Fasern und Teile, die größer als die Sieblochung
sind, zurückgehalten werden. Das durchgefallene Material wird von den Rührarmen
12 auf die darunter befindlichen oben offenen Meßgefäße 17 verteilt, Da sich der
Drehteller 8, an dem die Meßgefäße 17 befestigt sind, nach Jedem Füllvorgang um
einen Schritt von 450 dreht, und da sich Jeweils eine Mehrzahl von Meßgefäßen unterhalb
des Behälterbereiches befindet, steht für die vollständige Füllung Jedes einzelnen
Meßgefäßes eine ausreichende Zeit zur Verfügung.
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Soweit sich darüber hinaus Material oberhalb des MeßgeSEßrandes befindet,
wird dieses von dem unteren Rand des Behälters 9 abgestreift, wenn das betreffende
Meßgefaß bei der
Drehung des Tellers 8 in Pfeilrichtung unter diesem
Rand hindurchläuft und sich seiner Stellung unterhalb des Preßkolbens 24 nähert.
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In dieser Stellung wird das Material das genau das unten von der Platte
3 begrenzte Meßgefäß ausfüllt, von dem abwärts gehenden Preßkolben 24 zusammengepreßt.
Die untere Fläche dieses Kolbens liegt vor diesem Arbeitsbeginn etwa auf gleicher
Höhle wie die des Ausstoßkolbens 25 in dessen höchster, aus Abt.1 ersichtlicher
Stellung. Sobald sich nach einer schrittweisen Drehung des Drehtellers 8 ein neues
Meßgefäß unter dem Preßkolben 24 befindet, wird dieser angetrieben und bewegt sich
so weit abwärts, daß er das im Meßgefäß enthaltene Material um einen bestimmten
Betrag zusammenpreßt.
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Bei den meisten eingangs genannten Materialien kommt ein Zusammenpressen
auf etwa 2/3 des ursprünglichen Volumens in Betracht. Es entsteht dadurch ein Preßling,
der seine Form auch dann nicht mehr wesentlich ändert, wenn der Preßkolben 24 wieder
nach oben in seine Ursprungslage zurückgekehrt ist.
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Zur gleichen Zeit, in der der Preßkolben 24 das Material zusammenpreßt,
geht auch der Ausstoßkolben 25 durch den Antrieb der Zahnräder 29 nach unten. Er
trifft dabei auf den Preßling, der bei dem vorangehenden Arbeitsgang durch den Preßkolben
24 verdichtet und dann durch einen Drehschritt des Tellers 8 unter den Ausstoßkolben
25 gebracht worden ist.
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Dieser schiebt dann bei seiner Abwärtsbewegung den Preßling aus seinem
Meßgefäß heraus und durch das Rohr 5 hindurch in den aus der Bahn 30 gebildeten
Schlauch. Das Ende dieses Schlauches war kurz vorher durch die Querschweißbacken
40 und 41 verschlossen worden. Gegen dieses Ende stößt der von dem Ausstoßkolben
nach unten geschobene Preßling und übt infolge des weiteren Abwärtsganges des Kolbens
eine nach unten ziehende Kraft auf den Schlauch aus, wodurch in schon beschriebener
Weise die Bahn nachgezogen und ein weiteres Schlauchstück gebildet wird. Diese Bewegung
dauert so lange, bis sich dieJenige Stelle des Schlauchesa an der
die
nächste Querschweißung vorgenommen werden muß, im Bereich der Schweißbacken 40 und
41 befindet. Daraufhin wird der Ausstoßkolben 25, der bei seinem Abwärtsgang bis
etwas unter den Bereich der Querschweißbacken aus dem Ende des Rohres 5 herausgetreten
ist, wieder aufwärts in seine Ursprungslage zurückgeführt. Sobald er diese erreicht
hat, wird der Drehteller 8 wieder um einen weiteren Schritt gedreht, worauf sich
der Vorgang wiederholt.
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Kurz nach dem unteren Stillstand des Ausstoßkolbens bringt der Magnet
38 die Schweißbacken 37, 40 und 41 in Arbeitsstellung, wodurch der Schlauch sowohl
in Längs-, als auch in Querrichtung verschweißt wird. Dadurch entsteht unterhalb
der Schweißbacken 40 und 41 ein Beutel 104, der entweder von einer mit den Schweißbacken
zusammenwirkenden oder einer davon getrennten Schneidvorrichtung vom Schlauch abgetrennt
wird. Er fällt danach auf das Förderband 45, das die Beutel in den Spalt zwischen
den Walzen 46 und 47 bringt, wodurch deren Inhalt in schon beschriebener Weise aufgelockert
wird.
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Die Beutel mit dem darin enthaltenen aufgelockerten Material werden
dann von dem Förderband einer Lager- oder Versandstelle zugeführt.
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Wenn die Rolle 32 aufgebraucht ist, wird die Bahn schlaff, wodurch
das unter Federwirkung stehende Tastglied 48 ausschwenkt und dabei einen Schalter
betätigt, der die Maschine stillsetzt, Nach Einlegen einer neuen Rolle kann deren
Bahnanfang zwischen den Schweißbacken 49 und 50 an die auslaufende Folienbahn angeschweißt
werden, so daß eine ununterbrochene Schlauchbildung stattfinden kann, In gleicher
Weise, wie beschrieben, arbeitet die in der Zeichnung nicht dargestellte linke Hälfte
der Doppelmaschine.
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Die Arbeitsbewegungen für beide Maschinenhälften können von einem
gemeinsamen Antrieb abgeleitet werden. Falls geringere Leistungen von der Maschine
verlangt werden, kann sie auch als einfache Maschine mit nur einem Drehteller ausgebildet
sein. Ebenso ist es auch möglich, die Maschine mit drei und mehr Drehtellern auszustatten,