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Beschreibung:
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Verfahren und Vorrichtung zum Abpacken von losem Füllgut Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Abpacken von losem Füllgut, wobei eine über ein Formrohr
gelegte Folie zu einem Schlauch verschweißt und daraus durch Anbringen einer Quernaht
ein Foliensack hergestellt wird, der nach Einbringen des Füllgutes an einem oberen
Ende zugeschweißt wird.
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Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mittels einer Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine, welche ein Formrohr
zum Falten eines Folienschlauchs aus einer Folienbahn, eine Schweißvorrichtung zum
Verschweißen des Folienschlauchs in Längsrichtung sowie eine Schweißvorrichtung
zum Anbringen einer Boden- und einer Verschlußnaht zur Herstellung eines Foliensacks
aufweist, der vor Anbringen der Verschlußnaht durch das Formrohr mit Füllgut beschickbar
ist.
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Beim Abpacken von losem Füllgut mittels einer Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine
ist bekannt, daß dieses in losem Zustand über das Formrohr in den Foliensack eingefüllt
wird und dort vor dem Zuschweißen durch Rütteln des Foliensacks verdichtet wird.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß leichtes und sperriges Füllgut sowie
solches mit schlechten Fließeigenschaften fast gar nicht oder nur sehr schlecht
verdichtet werden kann. Dies trifft besonders für Füllgüter wie Torf, Pflanzenfasern,
Hobelspäne, Heu, Stroh, diverse Gewürze, Kräuter und ähnliche Stoffe zu. D. h.,
bei den genannten Materialien erhält man mit einem Verpackungsverfahren der gattungsgemäßen
Art sehr leichte, sperrige und unhandliche Verpackungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen
Art derart zu entwickeln, daß leichtes und sperriges Füllgut mittels einer Schlauchbeutelmaschine
in stark verdichteter Form verpackt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Füllgut vor dem Einbringen gepreßt und
in diesem Zustand, ohne sich wieder auszudehnen, durch das Formrohr in den Foliensack
eingeschoben wird.
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Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß leichtes und sperriges
Füllgut stark gepreßt in einem
Foliensack abgepackt werden kann,
der sich eng an die Form des gepreßten Füllgutes anlegt,und somit eine formstabile,
gut stapelbare und handliche Packung entsteht.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist es günstig,
wenn das Füllgut in einer Richtung quer zu einer Längsrichtung des Formrohrs gepreßt
wird.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist es von Vorteil,
wenn das Füllgut in einer Richtung parallel zu einer Längsrichtung des Formrohrs
gepreßt wird.
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Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist es günstig, wenn das Füllgut
in einer Richtung parallel und einer Richtung quer zu einer Längsrichtung des Formrohrs
gepreßt wird.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn zuerst eine vorher bestimmbare
Menge des Füllguts abgemessen und anschließend gepreßt wird.
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Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß das erfindungsgemäße Verfahren
mittels einer Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Pressen des Füllgutes eine Preßvorrichtung
mit einer Preßkammer vorgesehen ist, die eine in das Formrohr mündende Austrittsöffnung
für das gepreßte Füllgut besitzt.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein koaxial zu einer Längsachse des
Formrohrs arbeitendes Verschiebeorgan vorgesehen ist, mittels welchem das gepreßte
Füllgut von der Preßkammer durch deren Austrittsöffnung und durch das Formrohr hindurch
bis in den Foliensack beförderbar ist.
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Außerdem ist es günstig, wenn das Verschiebeorgan zum Verdichten des
Füllgutes in der Preßkammer von einer Anfangsstellung in eine Preßstellung bewegbar
ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Verschiebeorgan
einen Kolben und ein Betätigungsaggregat umfaßt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn eine
senkrecht zur Längsachse stehende Querschnittsfläche des Formrohres im wesentlichen
gleich einer zu dieser parallelen Querschnittsfläche des Kolbens ist.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorteilhaft,
wenn in der Preßkammer mindestens ein senkrecht zur Längsachse des Formrohres arbeitender
Verdichter angeordnet ist, der in einer Ausgangsstellung einen Innenraum der Preßkammer
zum Einfüllen des Füllgutes freigibt und in einer Endstellung ein Teilvolumen der
Preßkammer begrenzt, auf welches das Füllgut zusammengepreßt ist.
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Dabei ist es günstig, wenn der Verdichter einen verschiebbaren Stempel
und ein diesen bewegendes Verschiebeaggregat umfaßt.
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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn eine Mittelachse des Teilvolumens
koaxial zur Längsachse des Formrohres verläuft.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es von Nutzen, daß eine
senkrecht auf der Mittelachse stehende Querschnittsfläche des Teilvolumens gleich
der zu dieser parallelen Querschnittsfläche des Formrohres ist. Mit dieser Ausgestaltung
erhält man den Vorteil, daß sich das in der Preßkammer verdichtete Füllgut beim
Hindurchschieben durch das Formrohr quer zur Längsrichtung des Formrohrs nicht mehr
ausdehnen kann und somit in dem gepreßten Zustand verbleibt.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft,
wenn die Querschnittsfläche des Formrohres rechteckig ist. Damit erhält man rechteckige
und gut stapelbare Packungen des Füllgutes.
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Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Austrittsöffnung der Preßkammer mit einem Schieber versehen ist, welcher in
einer ersten Stellung die Austrittsöffnung verschließt und in einer zweiten Stellung
die Austrittsöffnung freigibt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß bei geschlossenem
Schieber das vorverdichtete Füllgut mittels des Verschiebeorgans in einer Richtung
parallel zur Längsrichtung des Formrohrs stark verdichtet werden kann.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es günstig, wenn zum Zuführen
des Füllgutes in die Preßvorrichtung ein in die Preßkammer mündendes Füllrohr vorgesehen
ist.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn in dem Füllrohr ein Dosierrad vorgesehen
ist. Diese Anordnung ermöglicht die Menge des zu pressenden und abzupackenden Füllgutes
exakt zu dosieren.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn eine
Steuerung vorgesehen ist, die den Schieber in die erste Stellung, den Verdichter
in die
Ausgangsstellung und das Verschiebeorgan in die Anfangsstellung
bringt, anschließend zum Einfüllen einer vorbestimmten Füllgutmenge in die Preßkammer
das Dosierrad betätigt, den Verdichter in die Endstellung und dann das Verschiebeorgan
in die Preßstellung bewegt, daraufhin den Schieber in die zweite Stellung bringt
und mittels des Verschiebeorgans das gepreßte Füllgut durch das Formrohr in den
Foliensack einführt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung sowie in der beigefügten zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsformen
der Erfindung. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung; Fig. 2 eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 3
eine Teilschnittansicht längs Linie 3-3 in Fig. 2 bei vergrößertem Maßstab und Fig.
4 eine Teilschnittansicht längs Linie 4-4 in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
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Eine Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine 10 besitzt ein Maschinengestell
14, das eine zu einer Standfläche des Maschinengestells 14 senkrecht verlaufende
Frontseite 16 und eine parallel zu dieser verlaufende Rückseite 18 aufweist. Im
bezüglich der Standfläche des Maschinengestells 14 oberen Bereich der Frontseite
16 ist ein vertikal zur Standfläche des Maschinengestells 14 und nach vorne mit
Abstand zur Frontseite 16 angeordnetes Formrohr 20 vorgesehen. Dieses erstreckt
sich im oberen Drittel der Frontseite 16 von deren Oberkante nach unten in Richtung
auf die Standfläche des Maschinengestells 14 und besitzt einen rechteckigen Querschnitt,
wobei zwei Seitenflächen des Formrohrs 20 parallel zur Frontseite 16 verlaufen.
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Der obere Teil des Formrohrs 20 ist mit einer Formschulter 22 versehen.
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Eine Folienbahn 24 (in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnet) verläuft
von einer Vorratsrolle 26 über eine an der Rückseite 18 gehaltene Zugausgleichsvorrichtung
28, dann entlang einer Oberseite des Maschinengestells 14 und über Umlenkrollen
30 zur Formschulter 22, liegt auf deren Oberfläche an und verläuft anschließend
eng anliegend entlang einer Außenseite des Formrohrs 20 nach unten in Richtung auf
die Standfläche, wobei die Folienbahn 24 das rechteckige Formrohr 20 vollständig
umgibt.
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Der untere Teil des Formrohrs 20 ist auf der der Frontseite 16 abgewandten
Seite mit einer Längsnaht-Schweißvorrichtung 32 zum Verschweißen der das Formrohr
20 umgebenden Folienbahn 24 parallel zu einer Längsrichtung des Formrohrs 20 versehen.
An beiden senkrecht zur Frontseite 16 verlaufenden Seitenflächen des Formrohrs 20
ist ein Zahnriemenabzug 33 zum Transport der längsverschweißten Folienbahn 24 nach
unten in Richtung auf die Standfläche des Maschinengestells 14 vorgesehen. Zum Anbringen
von Querschweißnähten, d. h. der Boden- und Verschlußnähte, ist unterhalb einerder
Standfläche zugewandten Unterkante 34 des Formrohrs 20 eie Quernaht-Schweißvorrichtung
36 angeordnet. Unterhalb dieser, d. h. auf der der Standfläche des Maschinengestells
14 zugewandten Seite der Quernaht-Schweißvorrichtung 36, ist eine Fördereinrichtung
38 zum Abtransport von abgepacktem Füllgut vorgesehen.
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über der Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine 10, d. h.
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auf der der Standfläche des Maschinengestells 14 entgegengesetzten
Seite,ist einePreßvorrichtung 12 angeordnet. Wie die Figuren 1 bis 4 zeigen, umfaßt
diese eine quaderförmige Preßkammer 40 mit einem Bodenteil 42 und einem Deckelteil
44, welche parallel zur Standfläche des Maschinengestells 14 verlaufen,sowie ein
Vorderteil 46 und Seitenteile 48, welche senkrecht zur Standfläche des Maschinengestells
14 ausgerichtet sind. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, entspricht die
innere
lichte Weite der Preßkammer 40 in einer Richtung parallel zur Frontseite 16 und
senkrecht zu einer Längsachse des Formrohrs 20 genau der inneren lichten Weite des
Formrohrs 20 in derselben Richtung. Die Preßkammer 40 ist so ausgerichtet, daß die
Seitenteile 48 mit den senkrecht zur Frontseite 16 verlaufenden Seitenflächen des
Formrohrs 20 fluchten und daß das Vorderteil 46 mit der parallel zur Frontseite
16 verlaufenden und von dieser abgewandten Seitenfläche des rechteckigen Formrohrs
20 fluchtet (Fig. 3). Im Bodenteil 42 ist eine Austrittsöffnung 50 vorgesehen, welche
in einer Richtung parallel zum Vorderteil 46 die gesamte innere Breite der Preßkammer
40 umfaßt und sich in einer Richtung senkrecht dazu von dem Vorderteil 46 weg so
weit erstreckt, daß ein diesem entgegengesetzter Rand 52 der Austrittsöffnung 50
mit der der Frontseite 16 zugewandten und parallel zu dieser verlaufenden Fläche
des Formrohrs 20 fluchtet (Fig. 3). Daraus folgt, daß die Austrittsöffnung 50 exakt
über dem Formrohr 20 angeordnet ist und denselben Querschnitt aufweist.
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Wie Fig. 3 und 4 zeigen, ist zwischen der Austrittsöffnung 50 und
einer Oberkante 54 des Formrohrs 20 ein senkrecht zur Längsachse des Formrohrs 20
und parallel zur Frontseite 16 mittels eines Hydraulikzylinders 56 bewegbarer Schieber
58 vorgesehen, welcher in einer ersten Stellung die Austrittsöffnung 50 verschließt
und in einer zweiten Stellung die Austrittsöffnung 50 freigibt.
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Über der Austrittsöffnung 50 ist ein mittels eines Hydraulikzylinders
60 entlang dem Vorderteil 46 und koaxial zum Formrohr 20 bewegbarer Kolben 62 angeordnet,
welcher eine Kolbenfläche 64 aufweist, deren Abmessungen im wesentlichen denjenigen
der Austrittsöffnung 50 und somit auch den Innenabmessungen des Formrohrs 20 entsprechen.
In einer Anfangsstellung befindet sich die Kolbenfläche 64 in der Ebene des Deckelteils
44. Der Hydraulikzylinder 60 ist so dimensioniert, daß die Kolbenfläche 64 von der
Anfangsstellung durch die Preßkammer 40, deren Austrittsöffnung 50 und das Formrohr
20 in eine Einfüllstellung bewegbar ist, in welcher sich die Kolbenfläche 64 unterhalb
der Unterkante 34 des Formrohrs 20 befindet.
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Auf der dem Vorderteil 46 entgegengesetzten Seite der Preßkammer 40
ist ein mittels eines weiteren Hydraulikzylinders 66 senkrecht zur Längsachse des
Formrohrs 20 bewegbarer Stempel 68 vorgesehen, dessen Stempelfläche 70 im wesentlichen
einer parallel zum Vorderteil 46 verlaufenden Innenquerschnittsfläche der Preßkammer
40 entspricht. Der Stempel 68 ist von einer Ausgangsstellung, in der er einen Innenraum
der Preßkammer 40 freigibt, in eine Endstellung bewegbar, in welcher die Stempelfläche
70 parallel zum Vorderteil 46 sowie in demselben Abstand davon wie der Rand 52 der
Austrittsöffnung 50 verläuft und ein Teilvolumen 72 der Preßkammer 40 (strichpunktiert
gezeichnet) begrenzt.
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Eine parallel zum Deckelteil 44 verlaufende Seite des
Stempels
68 ist in Form eines plattenförmigen Teils 74 ausgebildet, das sich von der Stempelfläche
70 in entgegengesetzter Richtung-zum Vorderteil 46 erstreckt, zusammen mit dem Stempel
68 parallel zum Deckelteil 44 verschiebbar ist und in der Endstellung des Stempels
68 eine im Deckelteil 44 vorgesehene Einfüllöffnung 76 abdeckt..
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Zum Zuführen des Füllgutes ist ein senkrecht zur Standfläche des Maschinengestells
14 ausgerichtetes und in die Einfüllöffnung 76 mündendes Füllrohr 78 vorgesehen,
in welchem vor der Einfüllöffnung 76 ein Dosierrad 80 drehbar gelagert ist.
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Das Verfahren zum Abpacken von losem Füllgut mittels der vorher erläuterten
Vorrichtung läuft in folgender Weise ab.
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.Zunächst wird der Stempel 68 in die Ausgangsstellung gebracht, in
welcher er den gesamten Innenraum der Preßkammer 4o zum Auffüllen mit dem Füllgut
freigibt.
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Außerdem wird der Kolben 62 in die Anfangs stellung zurückgezogen,
in welcher die Kolbenfläche 64 in der Ebene des Deckelteils 44 liegt, und der Schieber
58 in die erste Stellung gebracht, so daß die Austrittsöffnung 50 der Preßkammer
40 verschlossen ist.
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In diesem Zustand wird das über das Füllrohr 78 zugeführte lose Füllgut
durch Drehen des Dosierrades 80 durch die Einfüllöffnung 76 hindurch in das Innere
der
Preßkammer 40 eingebracht. Sobald die Preßkammer 40 eine vorher bestimmbare Menge
des losen Füllgutes enthält, welche z. B. durch die Dauer des Einfüllvorgangs oder
durch eine vorher festgelegte Anzahl von Umdrehungen des Dosierrades bestimmt werden
kann, wird der Stempel 68 durch den Hydraulikzylinder 66 von seiner Ausgangsstellung
in die Endstellung bewegt und verdichtet das lose Füllgut auf das strichpunktiert
gezeichnete Teilvolumen 72. Dabei wird gleichzeitig durch das plattenförmige Teil
74 die Einfüllöffnung 76 verschlossen, so daß das lose Füllgut nicht mehr in den
Innenraum der Preßkammer 40 gelangen kann. Das Verschließen der Einfüllöffnung 76
bringt den Vorteil, daß beim Pressen des losen Füllgutes dieses nicht auf die der
Stempelfläche 70 entgegengesetzte Seite des Stempels 68 gelangt und die Bewegung
des Stempels 68 behindert oder zumindest zu Verlusten des Füllgutes führt.
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Das auf das strichpunktiert gezeichnete Teilvolumen 72 verdichtete
Füllgut kann jetzt bei geschlossenem Schieber 58 mittels des Kolbens 62 in einer
Richtung parallel zur Längsrichtung des Formrohrs 20 verdichtet und anschließend
nach Öffnen des Schiebers 58 mittels des Kolbens 62 durch die Austrittsöffnung 50
der Preßkammer 40 hindurch in das Formrohr 20 eingeschoben werden, dessen Innenquerschnitt
im wesentlichen der senkrecht zur Längsachse des Formrohrs stehenden Querschnittsfläche
des. Teilvolumens 72 entspricht. Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß auf den Verdichtungsvorgang
entlang der Längsrichtung des Formrohrs 20
durch den Kolben 62
verzichtet wird und das auf das Teilvolumen 72 zusammengepreßte Füllgut sofort durch
öffnen des Schiebers 58 mittels des Kolbens 62 in das Formrohr 2c eingeschoben wird.
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Während des Preßvorgangs wurde von der Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine
10 durch Verschweißen der durch die Formschulter 22 von außen um das Formrohr 20
gelegten Folienbahn 24 mittels der Längsnaht-Schweißvorrichtung 32 ein Folienschlauch
hergestellt, welcher durch die unterhalb des Formrohrs 20 angeordnete Quernaht-Schweißvorrichtung
36 mit einer Bodennaht versehen wurde, so daß ein Foliensack zur Verfügung steht,
dessen oberes Ende noch die Außenseite des Formrohrs 20 umgibt.
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Das im Formrohr 20 befindliche gepreßte Füllgut wird nun mittels des
Kolbens 62 vollends in den hergestellten Foliensack eingeschoben, wobei sich der
Kolben 62 so weit nach unten in Richtung auf die Standfläche des Maschinengestells
14 bewegt, daß die Kolbenfläche 64 in Höhe der Unterkante 34 des Formrohrs 20 oder
unterhalb dieser verläuft. Während dieses Einfüllvorgangs in den Foliensack besteht
eine weitere Möglichkeit zum Verdichten des Füllgutes, da die Geschwindigkeit, mit
der sich der Foliensack nach unten in Richtung auf die Standfläche des Maschinengestells
14 bewegt, durch die Zahnriemenabzüge 33 bestimmt werden kann, so daß durch eine
höhere Geschwindigkeit des Kolbens 62 relativ zu dem Foliensack nach unten in Richtung
auf
die Standfläche des Maschinengestells 14 ein Einpressen des Füllgutes in den Foliensack
erfolgt.
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Sobald das gepreßte Füllgut vollständig in den Foliensack eingeführt
ist, wird dieser mittels des Zahnriemenabzugs 33 nach unten bewegt, sofort an seinem
oberen Ende durch die Quernaht-Verschweißvorrichtung 36 zugeschweißt und mittels
der Fördereinrichtung 38 abtransportiert.
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Ein wesentlicher Punkt des Abpackverfahrens besteht darin, daß das
in der Preßkammer 40 verdichtete Füllgut während des Transports von der Preßkammer
40 durch das Formrohr 20 in den Foliensack keine Möglichkeit erhält, sich wieder
auszudehnen. Aus diesem Grund ist die senkrecht zur Längsachse stehende Querschnittsfläche
des Formrohrs 20 gleich der zu dieser parallelen Querschnittsfläche des Teilvolumens
72. Außerdem erlaubt-der durch enges Anlegen der Folienbahn 24 um das Formrohr 20
gebildete Foliensack ebenfalls nur eine unwesentliche Ausdehnung des gepreßten Füllgutes
senkrecht zur Längsachse des Formrohrs 20, so daß die dabei entstehende Verpackung
senkrecht zu dieser Achse im wesentlichen denselben Querschnitt wie das Formrohr
20 aufweist. Um das gepreßte Füllgut in der Richtung parallel zur Längsachse des
Formrohrs 20 während des Abpackens im verdichteten Zustand zu halten, ist es erforderlich,
daß nach öffnen des Schiebers 58 der Kolben 62 so schnell nach unten in Richtung
auf die Standfläche des Maschinengestells
14 bewegt wird, daß
das gepreßte Füllgut vor dem Auseinanderfallen in den Foliensack eingeführt ist.