EP0417810A1 - Vorrichtung zum Füllen von gefalteten Folienbeuteln - Google Patents

Vorrichtung zum Füllen von gefalteten Folienbeuteln Download PDF

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EP0417810A1
EP0417810A1 EP90117761A EP90117761A EP0417810A1 EP 0417810 A1 EP0417810 A1 EP 0417810A1 EP 90117761 A EP90117761 A EP 90117761A EP 90117761 A EP90117761 A EP 90117761A EP 0417810 A1 EP0417810 A1 EP 0417810A1
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EP
European Patent Office
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bag
sealing
suction
opening
filling
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EP90117761A
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Rainer Dr. Wild
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INDAG Gesellschaft fuer Industriebedarf mbH and Co Betriebs KG
Original Assignee
INDAG Gesellschaft fuer Industriebedarf mbH and Co Betriebs KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/26—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/30—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks by grippers engaging opposed walls, e.g. suction-operated

Definitions

  • the present invention relates to a device for filling folded film bags and, in particular, to a device for filling folded film bags which are provided with a filling spout according to the preamble of claim 1.
  • a device according to the preamble which, however, is not intended for processing plastic bags with a filling spout, has become known from DE-OS 34 41 947.
  • This known device is used to open the film bag before the filling process and has a pair of pliers that hold the bag at its two side seams.
  • Parallel to the upper edge of the bag are two jaws that can be moved towards each other and consist of a rigid strip and a thick, flexible, soft rubber support attached to it.
  • Each jaw has a pipe socket with which it can be connected to a vacuum pump.
  • the jaws have an opening penetrating the bar and the support, which is connected to the pipe socket and forms a suction opening.
  • To open the bag the jaws are first moved towards each other and clamp the bag firmly.
  • the sides of the bag are then held under vacuum on the jaws and the jaws move apart, which opens the bag.
  • a gas injection nozzle is inserted into the bag, after which the jaws close again and seal the bag.
  • the bag is bulged out with a gas surge and then filled with a liquid and sealed in a subsequent filling process.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the outset which allows reliable opening and filling of folded foil bags and in which a reliable sealing of the bag from the environment is achieved during the filling process.
  • the device according to the invention uses a principle which is completely new compared to the prior art for opening and filling foil bags. While soft rubber sealing strips are used in the cited prior art, into which bores are machined which are subjected to negative pressure, two separately movable suction devices are used according to the present invention, in which high suction forces can be achieved with relatively low pressure forces.
  • a big problem with the Opening the bag consists in that a certain contact pressure of the suction devices on the bag surface is required in order to achieve a sealing effect which enables a sufficient vacuum to be built up between the suction device and the bag, with which the bag is held firmly. If the contact pressure to generate the negative pressure is too high, the opening of the bag and the inflow of air into the filling opening are made more difficult. However, if the inflow of air into the bag is made significantly more difficult or prevented, the forces required to pull the film sections apart greatly increase, so that it becomes very difficult to open the bag reliably.
  • the separately movable suction devices since they do not also serve as seals of the feed tube, can be designed with a much larger clearance than in the prior art and can therefore apply the force concentrated on the corresponding area of the bag.
  • the design of the opening devices as suction cups ensures that a high negative pressure between the suction cup and bag film can be achieved even with a low contact pressure. As a result, the force required to open the bag in relation to the ambient pressure is relatively low, since the air can flow into the filling opening without too great a hindrance during the filling process.
  • the sealing devices can be better designed so that an absolutely reliable seal between the feed tube and the bag is achieved. It proves to be particularly advantageous for the operation of the device that the sealing devices themselves have recesses that receive the opening devices. The opening devices therefore do not need to be removed from the bag when the sealing devices are brought into this position. This not only facilitates the handling of the bag within the device, it also considerably speeds up the filling process, since the time between opening the bag and closing the sealing devices can be reduced to a minimum in this way.
  • the high sealing effect that can be achieved with the separate sealing device allows the film bag to be filled directly without bulging it beforehand with a gas surge.
  • the requirements for the seal between the feed tube and the bag are relatively low, since an escape of the gas, e.g. Air or nitrogen, generally does not interfere with the operational safety of the system. A certain loss of the amount of air or nitrogen supplied is completely neutral to the environment.
  • filling liquids e.g. Detergents or the like. Much higher demands are to be placed on the seal, which can be reliably met by the design according to the invention.
  • the suction bells are designed as spherically shaped rubber elements, for example as spherical sections.
  • the word rubber element in this case means that apart from natural rubber, other elastic materials can of course also be used for the production of these suction cups.
  • the advantage of the suction cups designed in this way is that a high seal in the generation of the negative pressure within the suction cup is achieved with only a small contact pressure. This further facilitates the inflow of air when the film bag is opened.
  • the rubber elements are preferably held by suction heads, which are preferably attached to a movably mounted tube, with which the suction heads can be moved towards and away from the film bag.
  • the tube preferably serves at the same time to connect the suction cups and the suction head to a vacuum source.
  • the tube to which the suction heads are attached is preferably passed through an opening in the sealing devices.
  • the sealing devices have a sealing edge which is arranged above the suction device. This sealing edge provides the seal with respect to the feed pipe and, with this design, can be designed regardless of the arrangement of the suction bells.
  • the sealing devices and thus also the sealing edge are preferably made of metal, for example aluminum or brass. If necessary, only a thin sealing pad made of elastic material is placed on this metal.
  • a relatively high contact pressure of the sealing devices By using the sealing edge on the one hand and using only a thin elastic layer, it is possible to achieve a relatively high contact pressure of the sealing devices on a small area. This creates a high sealing pressure, which causes the film to lie completely against the feed pipe. This ensures a secure seal around the entire circumference of the feed pipe, that is to say also at the parting plane between the two sealing devices.
  • the device is provided with a sensor device which indicates whether a film bag is properly received by the device.
  • This sensor device can e.g. be designed as a pressure sensor which measures the pressure in the feed tube of the suction bells and determines whether the vacuum was sufficient to pull the bags apart. If there is no bag in the device, the next filling process is only started when a new bag has been properly fed.
  • a contact spring is provided on each sealing device, which is made of metal and which bears against the feed tube, which in this case is also made of metal, if there is no bag in the device.
  • the feed tube which in this case is also made of metal.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a filling device according to an embodiment of the present invention, wherein for the sake of better drawing, essentially only half of the filling device is shown.
  • the filling device shown is used to fill a film bag 1, as is indicated schematically in the drawing, which is provided with a filling spout 2.
  • the filling spout 2 is located on a filling section 3 of the bag, which is offset from the rest of the bag surface.
  • the bag is folded, i.e. with closed filler spout, inserted into the device and there, e.g. held by pairs of pliers (not shown) on its side edges.
  • the device for filling the film bag has an opening device 10, which consists of two suction heads, namely a left (in Fig. 1) suction head 11 and a right suction head 11 '.
  • the suction heads are connected to a tube 12 or 12 'and are held by this.
  • the tubes 12, 12 ' are connected to a (not shown) vacuum source.
  • the suction heads 11, 11 '(see also FIG. 6) have a cutout 13 on their front side facing the film bag, which is arranged parallel to the axis of the filler spout of the bag and has a substantially trapezoidal cross section, the longer side edge of the trapezoid being at the end of the suction head adjacent to the bag.
  • the suction bell 14 In the undeformed state, the suction bell 14 has essentially the shape of a spherical section, but is adapted to the shape of the trapezoidal cutout 13 of the suction head by elastic deformation, as can be clearly seen in FIG. 6.
  • the suction bell 14 has a central opening 15 which is connected to the tube 12 via a bore (not shown) in the suction head.
  • the sealing strips 20, 20 ' which, like the suction heads 11, 11', are made of metal, e.g. Aluminum or brass.
  • the sealing strips In its upper region, the sealing strips have a substantially rectangular cross section 24, against which downwards, i.e. in the direction of movement of the feed pipe explained later, a triangular cross section 23 connects. Below the rectangular cross section 24 there is a recess 21 in which the suction heads 11, 11 'can be received.
  • the rectangular cross-sectional area of the sealing strips has two recesses, namely a first, upper and longer recess 25 and a lower, semi-cylindrical recess 26.
  • the latter semi-cylindrical recess 26 has a radius that is slightly larger than the radius of the feed pipe 40.
  • the sealing edge is formed, which the Seals the feed tube during filling.
  • This sealing edge which is designated in its entirety by 28, and consists of the edge 27, on both sides of the semi-cylindrical recess 26 and the peripheral surface of the semi-cylindrical recess 26, effects the seal between the sealing strips and the feed pipe 40.
  • the sealing edge 28 are provided with a thin elastic pad (not shown in the drawing), the function of which will be explained later.
  • a feed tube or filler tube 40 is used to fill the bag, which is arranged centrally between the movable sealing strips and is positioned such that it is pushed downward into the filler spout 2 of the film bag 1 for filling.
  • the feed tube has a conical extension 41 to facilitate insertion into the filler nozzle.
  • this conical shoulder 41 can be moved relative to the filler pipe via a pin 42.
  • the cone 41 thus forms with the feed pipe 40 a kind of valve through which the filling process can be controlled.
  • the contact spring 50 in the sealing strips in the area of the upper recess 25, which is bent essentially in the shape of a hook, the short hook end 51 on the side of the recess 25 facing away from the film bag lies and the other end of the hook is arranged so that it projects beyond the semi-cylindrical recess 26 and on the other side of the semi-cylindrical recess with a straight piece 52 is in turn guided to the side of the sealing strip 21 facing away from the film bag.
  • the contact spring is connected to a control device (also not shown) via a cable lug 55 and a fastening screw 56 via a (not shown) cable.
  • the closed film bag with the closed filling spout 2 is located between the sealing strips 21 and the suction heads 11 and under the feed pipe 40.
  • the film bag is held there, for example, by a pair of pliers.
  • the filling process begins with the suction heads 11, 11 ', as can be seen in Fig. 3, moved towards the film bag 1.
  • the sealing strips 21, 21 'do not change their position.
  • the suction bells 14, which are made of elastic material attach to the foil bag. A vacuum is then generated between the suction bells 11, 11 'and the foil bag, and the suction heads are moved apart slightly again.
  • the filling spout of the foil pouch literally springs open. Since the contact pressure of the suction cups, which rest with their peripheral edge on the film bag, is relatively low, the supply of air into the filler nozzle is absolutely necessary to remove the two film sides of the filler nozzle from one another, not disabled.
  • Fig. 4 shows a top view of the suction heads with the filling spout of the foil bag located between them.
  • Fig. 7 shows the cross section of the filler nozzle itself. The cross section is not exactly circular due to the acting forces, but rather can be described as consisting of two half ellipses, with an asymptotic approach of the film to the median plane of the film bag on the side edges results.
  • the feed pipe 40 After opening, as shown in FIG. 5, the feed pipe 40 is pushed into the filler nozzle.
  • the insertion of the filler spout is facilitated by the special design of the suction heads, the trapezoidal recess 13 of which is adapted to the cylinder circumference of the insertion tube 40.
  • the sealing strips move towards one another and press the foil bag against the insertion tube.
  • a relatively high contact pressure is required for complete sealing in order to obtain a perfect sealing of the film in the area of the asymptotic approach of the sleeve halves to the central plane of the film.
  • the filler nozzle which tends to assume an approximate elliptical cross-section, must be brought into an exact circular-cylindrical cross-section, since, on the other hand, a complete seal is not possible.
  • the sealing edge 28 is provided, which, due to the small area despite a relatively low contact pressure, generates a high contact pressure on the film, and thus causes an absolutely secure seal between the feed pipe and the film.
  • the sealing effect can be increased by a thin elastic pad, which is made of plastic, for example.
  • relatively high sealing forces must be applied, so that the use of a thick soft rubber pad, for example, is not possible here.
  • the filling process begins, with the liquid to be filled being fed through the filling pipe.
  • the film bag then bulges itself up due to the liquid that has been introduced. Since the sealing strips are offset downwards by the triangular cross section 23 from the film bag, the bulging of the bag is not impeded by the sealing strips.
  • the contact springs 50 When the sealing strips are closed, the contact springs 50 rest on the metallic filler pipe 40. An electrical contact between the contact springs and the filling tube is prevented by the film of the film bag located between them. However, if there is no film bag in the device as a result of a malfunction, or if the film bag is torn when opened, direct electrical contact between the contact spring 50 and the filler tube 40 is brought about. This closes an electrical circuit which indicates to the control device that there is no foil bag in the device. The filling process is therefore interrupted, a possibly existing, defective film bag is ejected, and a new foil bag fed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Füllen von gefalteten Folienbeuteln und insbesondere von Folienbeuteln, welche eine Einfülltülle aufweisen. Es sind zwei mit Unterdruck arbeitende Öffnungseinrichtungen vorhanden, welche auf den Beutel zu und von diesem weg bewegbar sind, sowie ein Zuführrohr, welches in den Beutel einführbar ist. Des weiteren sind zwei Dichteinrichtungen vorhanden, welche den Beutel gegenüber dem eingeführten Zuführrohr abdichten. Um bei einer solchen Vorrichtung ein betriebssicheres Öffnen und Füllen von gefalteten Folienbeuteln zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß die Öffnungseinrichtungen Saugglocken aufweisen, welche relativ zu den Dichteinrichtungen bewegbar sind. Die Dichteinrichtungen haben eine Ausnehmung, welche die Öffnungseinrichtungen aufnehmen, wenn die Dichteinrichtungen an dem Zuführrohr anliegen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen von gefalteten Folienbeuteln und insbesondere eine Vorrichtung zum Füllen von gefalteten Folienbeuteln, die mit einer Einfülltülle versehen sind gemäß dem Oberbegriff des Ansprüches 1.
  • Eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff, die allerdings nicht zum Verarbeiten von Folienbeuteln mit einer Einfülltülle vorgesehen ist, ist mit der DE-OS 34 41 947 bekannt geworden. Diese bekannte Vorrichtung dient zum Öffnen des Folienbeutels vor dem Füllvorgang und weist ein Zangenpaar auf, das den Beutel an seinen beiden Seitennähten hält. Parallel zur oberen Kante des Beutels sind zwei aufeinander zu bewegbare Backen, bestehend aus einer starren Leiste und einer darauf befestigten dicken nachgiebigen Auflage aus Weichgummi, vorgesehen. Jede Backe weist einen Rohrstutzen auf, mit dem er an eine Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. Die Backen haben einen die Leiste und die Auflage durchdringenden Durchbruch, der mit dem Rohrstutzen verbunden ist und eine Saugöffnung bildet. Zum Öffnen des Beutels werden die Backen zunächst aufeinander zu gefahren und klemmen den Beutel fest. Anschließend werden die Beutelseiten mit Unterdruck an den Backen festgehalten und die Backen fahren auseinander, wodurch der Beutel geöffnet wird. Eine Gaseinstoßdüse wird in den Beutel eingeführt, wonach sich die Backen wieder schließen und den Beutel abdichten. Mit einem Gasstoß wird der Beutel ausgewölbt und in einem anschließenden Füllvorgang mit einer Flüssigkeit gefüllt und verschlossen.
  • Bei zahlreichen Anwendungen, z.B. beim Verpacken von flüssigen Waschmitteln oder Spülmitteln (sogenannten Nachfüllpackungen), aber auch beim Verpacken von Getränken hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Folienbeutel zu verwenden, die eine Einfülltülle aufweisen. Beim Füllen derartiger Beutel treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, da die zum Öffnen des Beutels erforderliche Kraft relativ hoch ist und deshalb, bei Verwendung einer herkömmlichen Anlage, zahlreiche Beutel die Anlage passieren, ohne geöffnet zu werden. Des weiteren ergeben sich auch Probleme beim Abdichten des Beutels.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein betriebssicheres Öffnen und Befüllen von gefalteten Folienbeuteln erlaubt, und bei der während des Füllvorganges eine zuverlässige Abdichtung des Beutels gegenüber der Umgebung erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet ein gegenüber dem Stand der Technik völlig neues Prinzip zum Öffnen und Befüllen von Folienbeuteln. Während beim zitierten Stand der Technik Weichgummi-Dichtleisten verwendet werden, in die Bohrungen eingearbeitet sind, die mit Unterdruck beaufschlagt werden, werden gemäß der vorliegenden Erfindung zwei getrennt bewegliche Saugeinrichtungen verwendet, bei denen sich hohe Saugkräfte mit verhältnismäßig geringen Andruckkräften erzielen lassen.
  • Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein großes Problem beim Öffnen der Beutel darin besteht, daß eine gewisse Anpreßkraft der Saugeinrichtungen auf die Beuteloberfläche erforderlich ist, um eine Dichtwirkung zu erzielen, die den Aufbau eines ausreichenden Unterdrucks zwischen Saugeinrichtung und Beutel ermöglicht, mit dem der Beutel festgehalten wird. Ist die Anpreßkraft zur Erzeugung des Unterdruckes zu hoch, so wird das Öffnen des Beutels und das Einströmen von Luft in die Einfüllöffnung erschwert. Wenn aber das Einströmen von Luft in den Beutel wesentlich erschwert oder verhindert wird, nehmen die zum Auseinanderziehen der Folienabschnitte erforderlichen Kräfte stark zu, so daß es sehr schwierig wird, den Beutel zuverlässig zu öffnen.
  • Die getrennt beweglichen Saugeinrichtungen können, da sie nicht gleichzeitig auch als Dichtungen des Zuführrohres dienen, mit weitaus größerem Freiraum gestaltet werden als beim Stand der Technik und können somit die Kraft konzentriert auf den entsprechenden Bereich des Beutels aufbringen.
  • Durch die Ausbildung der Öffnungseinrichtungen als Saugglocken wird erreicht, daß sich ein hoher Unterdruck zwischen Saugglocke und Beutelfolie auch bei niedriger Anpreßkraft erreichen läßt. Dadurch ist die Kraft, um den Beutel gegenüber dem Umgebungsdruck zu öffnen, relativ gering, da die Luft ohne eine zu hohe Behinderung während des Einfüllvorganges in die Einfüllöffnung strömen kann.
  • Wie im Stand der Technik wird nach dem Öffnen des Beutels ein Zuführrohr in die Einfülltülle eingeführt, das dann durch die Dichteinrichtungen abgedichtet wird. Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Funktion des Öffnens des Beutels und die Funktion des Abdichtens des Beutels bezüglich des Zuführrohres von getrennten Bauteilen wahrgenommen wird, können die Dichteinrichtungen besser gestaltet werden, so daß eine absolut zuverlässige Dichtung zwischen Zuführrohr und Beutel erzielt wird. Dabei erweist es sich für den Betrieb der Vorrichtung als besonders vorteilhaft, daß die Dichteinrichtungen ihrerseits Ausnehmungen aufweisen, die die Öffnungseinrichtungen aufnehmen. Die Öffnungseinrichtungen brauchen deshalb nicht vom Beutel entfernt zu werden, wenn die Dichteinrichtungen in diese Stellung gebracht sind. Dies erleichtert nicht nur die Handhabung des Beutels innerhalb der Vorrichtung, es beschleunigt auch wesentlich den Abfüllvorgang, da sich die Zeitspanne zwischen Öffnen des Beutels und Schließen der Dichteinrichtungen auf diese Weise auf ein Minimum verringern läßt.
  • Des weiteren erlaubt es die mit der getrennten Dichteinrichtung erzielbare hohe Dichtwirkung, den Folienbeutel unmittelbar zu befüllen, ohne ihn vorher mit einem Gasstoß aufzuwölben. Bei einem Auswölben des Beutels mit einem Gasstoß sind die Anforderungen an die Dichtung zwischen Zuführrohr und Beutel relativ gering, da ein Austreten des Gases, das z.B. Luft oder Stickstoff sein kann, im allgemeinen nicht zur Störung der Betriebssicherheit der Anlage führt. Ein gewisser Verlust der zugeführten Luft- oder Stickstoffmenge ist für die Umgebung völlig neutral. Beim Einfüllen von Flüssigkeiten, z.B. Waschmitteln oder dgl., sind an die Dichtung sehr viel höhere Anforderungen zu stellen, die durch die erfindungsgemäße Gestaltung zuverlässig zu erfüllen sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Saugglocken als sphärisch geformte Gummielemente, z.B. als Kugelabschnitte, ausgebildet. Das Wort Gummielement bedeutet in diesem Fall, daß außer Naturgummi natürlich auch entsprechend andere elastische Materialien für die Herstellung dieser Saugglocken eingesetzt werden können. Der Vorteil der derart gestalteten Saugglocken ist, daß eine hohe Abdichtung bei der Erzeugung des Unterdruckes innerhalb der Saugglocke bei nur geringer Anpreßkraft erzielt wird. Dadurch wird das Einströmen der Luft beim Öffnen des Folienbeutels weiter erleichtert.
  • Die Gummielemente werden vorzugsweise von Saugköpfen gehalten, die vorzugsweise an einem beweglich gelagerten Rohr befestigt sind, mit dem die Saugköpfe auf den Folienbeutel zu und von diesem weg bewegt werden können. Das Rohr dient vorzugsweise gleichzeitig dazu, die Saugglocken und den Saugkopf mit einer Unterdruckquelle zu verbinden.
  • Das Rohr, an dem die Saugköpfe befestigt sind, wird vorzugsweise durch eine Öffnung in den Dichteinrichtungen geführt. Dadurch können Dichteinrichtungen und Saugeinrichtungen auf einfache Weise gegeneinander bewegt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Dichteinrichtungen eine Dichtkante auf, die oberhalb der Saugeinrichtung angeordnet ist. Diese Dichtkante bewirkt die Abdichtung gegenüber dem Zuführrohr und kann, bei dieser Gestaltung, ohne Rücksicht auf die Anordnung der Saugglocken gestaltet werden.
  • Die Dichteinrichtungen und damit auch die Dichtkante bestehen vorzugsweise aus Metall, z.B. aus Aluminium oder Messing. Auf dieses Metall wird, falls dies erforderlich ist, nur eine dünne Dichtauflage aus elastischem Material aufgelegt. Durch die Verwendung der Dichtkante einerseits und die Verwendung einer nur dünnen elastischen Schicht ist es möglich, auf einer kleinen Fläche eine relativ hohe Anpreßkraft der Dichteinrichtungen zu verwirklichen. Dadurch wird ein hoher Dichtdruck erzeugt, durch den ein vollständiges Anliegen der Folie am Zuführrohr bewirkt wird. Damit wird eine sichere Dichtung um den gesamten Umfang des Zuführrohres, also auch an der Trennebene zwischen den beiden Dichteinrichtungen, bewirkt.
  • Gemäß einer zu bevorzugenden Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Sensoreinrichtungen versehen, die anzeigt, ob ein Folienbeutel ordnungsgemäß von der Vorrichtung aufgenommen ist.
  • Diese Sensoreinrichtung kann z.B. als Drucksensor ausgebildet sein, der den Druck im Zuführrohr der Saugglocken mißt und feststellt, ob das Vakuum zum Auseinanderziehen der Beutel ausreichend hoch war. Befindet sich kein Beutel in der Vorrichtung, wird der nächste Einfüllvorgang erst gestartet, wenn ein neuer Beutel ordnungsgemäß zugeführt ist.
  • Das gleiche geschieht, wenn der Beutel während des Ansaugens oder während des Auseinanderziehens reißt.
  • Gemäß einer anderen zu bevorzugenden Alternative ist eine Kontaktfeder an jeder Dichteinrichtung vorgesehen, die aus Metall besteht und die an dem, in diesem Fall ebenfalls aus Metall gestalteten, Zuführrohr anliegt, wenn sich kein Beutel in der Vorrichtung befindet. Durch die Berührung von Kontaktfeder und metallischem Zuführungsrohr wird ein elektrischer Stromkreis geschlossen, und die Fehlfunktion der Anlage wird egalisiert. Befindet sich ein Folienbeutel in der Vorrichtung, wirkt die Kunststoffolie als Isolierung zwischen Kontaktfeder und metallischem Zuführrohr, so daß der elektrische Stromkreis nicht geschlossen ist und kein Alarm ausgegeben wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Füll­station gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • Fig. 2 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht der Füllvorrichtung gemäß Fig. 1,
    • Fig. 3 die Füllvorrichtung in einer Darstellung ent­sprechend der Fig. 2 während des Öffnungsvor­ganges;
    • Fig. 4 eine Aufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 3;
    • Fig. 5 die Füllvorrichtung nach dem Einführen und Abdichten des Zuführrohres;
    • Fig. 6 eine geschnittene Aufsicht auf einen Saugkopf des Ausführungsbeispieles gemäß den Fig. 1 bis 5; und
    • Fig 7 eine Aufsicht auf die geöffnete Einfülltülle.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Füllvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei aus Gründen der besseren zeichnerischen Darstellung im wesentlichen nur eine Hälfte der Füllvorrichtung gezeigt ist.
  • Die gezeigte Füllvorrichtung dient zum Füllen eines Folienbeutels 1, wie er schematisch in der Zeichnung angedeutet ist, der mit einer Einfülltülle 2 versehen ist. Die Einfülltülle 2 befindet sich an einem Einfüllabschnitt 3 des Beutels, der gegenüber der übrigen Beutelfläche abgesetzt ist.
  • Der Beutel wird in gefaltetem Zustand, d.h. mit geschlossener Einfülltülle, in die Vorrichtung eingebracht und dort, z.B. von (nicht dargestellten) Zangenpaaren an seinen Seitenkanten gehalten.
  • Die Vorrichtungen zum Fördern des Folienbeutels zur Einfüllvorrichtung und zum Wegfördern sind im Stand der Technik bekannt und brauchen deshalb hier nicht erläutert zu werden.
  • Die Vorrichtung zum Befüllen des Folienbeutels weist eine Öffnungseinrichtung 10 auf, die aus zwei Saugköpfen, nämlich einem linken (in Fig. 1) Saugkopf 11 und einem rechten Saugkopf 11′ besteht. Die Saugköpfe sind mit einem Rohr 12 bzw. 12′ verbunden und werden von diesem gehalten. Die Rohre 12, 12′ sind mit einer (nicht dargestellten) Vakuumquelle verbunden. Die Saugköpfe 11, 11′ weisen (vergl. auch Fig. 6) an ihrer vorderen, dem Folienbeutel zugewandten Seite einen Ausschnitt 13 auf, der parallel zur Achse der Einfülltülle des Beutels angeordnet ist und einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweist, wobei die längere Seitenkante des Trapezes an dem dem Beutel benachbarten Ende des Saugkopfes liegt. In diesem Ausschnitt ist eine aus einem elastischen Stoff, z.B. Gummi, Weichplastik oder dgl. bestehende Saugglocke 14 angeordnet. Die Saugglocke 14 weist, im unverformten Zustand, im wesentlichen die Form eines Kugelabschnittes auf, ist aber durch elastische Verformung an die Form des trapezförmigen Ausschnittes 13 des Saugkopfes angepaßt, wie dies in Fig. 6 deutlich zu erkennen ist.
  • Die Saugglocke 14 weist eine zentrale Öffnung 15 auf, die über eine (nicht dargestellte) Bohrung im Saugkopf mit dem Rohr 12 in Verbindung steht.
  • Zu beiden Seiten des Folienbeutels 1 befinden sich weiterhin die Dichtleisten 20, 20′, die wie die Saugköpfe 11, 11′ aus Metall, z.B. Aluminium oder Messing, bestehen. In ihrem oberen Bereich weisen die Dichtleisten einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt 24 auf, an den sich nach unten, d.h. in Bewegungsrichtung des später erläuterten Zuführungsrohres, ein dreieckförmiger Querschnitt 23 anschließt. Unterhalb des rechteckförmigen Querschnittes 24 befindet sich eine Ausnehmung 21, in der die Saugköpfe 11, 11′ aufgenommen werden können.
  • Der rechteckförmige Querschnittsbereich der Dichtleisten weist zwei Ausnehmungen auf, nämlich eine erste, obere und längere Ausnehmung 25 und eine untere, halbzylindrische Ausnehmung 26.
  • Die letztgenannte halbzylindrische Ausnehmung 26 weist einen Radius auf, der geringfügig größer ist als der Radius des Zuführrohres 40. Durch die halbzylindrische Ausnehmung 26 und die durch die Ausnehmung 25 und den rechteckförmigen Querschnittsbereich 24 gebildeten Kante 27, zu beiden Seiten der halbzylindrischen Ausnehmung 26, wird die Dichtkante gebildet, die das Zuführrohr während des Einfüllens abdichtet. Diese Dichtkante, die in ihrer Gesamtheit mit 28 bezeichnet ist, und aus der Kante 27, zu beiden Seiten der halbzylindrischen Ausnehmung 26 und der Umfangsfläche der halbzylindrischen Ausnehmung 26 besteht, bewirkt die Dichtung zwischen den Dichtleisten und dem Zuführrohr 40. Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann die Dichtkante 28 mit einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) dünnen elastischen Auflage versehen werden, deren Funktion später noch erläutert wird.
  • Zum Füllen des Beutels dient ein Zuführrohr oder Einfüllrohr 40, das mittig zwischen den verfahrbaren Dichtleisten angeordnet und so positioniert ist, daß es zum Befüllen nach unten in die Einfülltülle 2 des Folienbeutels 1 eingeschoben wird. Das Zuführrohr weist an seiner dem Beutel zugewandten Öffnung einen Kegelansatz 41 zum Erleichtern des Einführens in die Einfülltülle auf. Dieser Kegelansatz 41 ist, wie dies im Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist, über einen Zapfen 42 relativ zum Einfüllrohr beweglich. Der Kegel 41 bildet somit mit dem Zuführrohr 40 eine Art Ventil, durch das der Einfüllvorgang gesteuert werden kann.
  • Wie insbesondere in den Fig. 1 und 4 zu erkennen ist, befindet sich in den Dichtleisten im Bereich der oberen Ausnehmung 25 eine Kontaktfeder 50, die im wesentlichen hakenförmig gebogen ist, wobei das kurze Hakenende 51 an der dem Folienbeutel abgewandten Seite der Ausnehmung 25 liegt und das andere Hakenende so angeordnet ist, daß es über die halbzylindrische Ausnehmung 26 hinweg vorspringt und auf der anderen Seite der halbzylindrischen Ausnehmung mit einem geraden Stück 52 wiederum zu der dem Folienbeutel abgewandten Seite der Dichtleiste 21 geführt ist. Die Kontaktfeder ist, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, über einen Kabelschuh 55 und eine Befestigungsschraube 56 über ein (nicht dargestelltes) Kabel mit einer (ebenfalls nicht dargestellten) Steuereinrichtung verbunden.
  • Die Funktion der Füllvorrichtung wird nun in bezug auf die Fig. 2 bis 5 und 7 beschrieben.
  • Wie in Fig. 3 dargestellt ist, befindet sich zu Beginn des Einfüllvorganges der geschlossene Foliensack mit geschlossener Einfülltülle 2 zwischen den Dichtleisten 21 und den Saugköpfen 11 und unter dem Zuführrohr 40. Der Folienbeutel ist dort z.B. durch eine Zange gehalten. Der Füllvorgang beginnt damit, daß die Saugköpfe 11, 11′, wie in Fig. 3 ersichtlich, auf den Folienbeutel 1 zubewegt werden. Die Dichtleisten 21, 21′ ändern dabei nicht ihre Lage. Sobald die Saugköpfe mit dem Folienbeutel in Verbindung gekommen sind, legen sich die aus elastischem Material bestehenden Saugglocken 14 an den Folienbeutel an Zwischen den Saugglocken 11, 11′ und dem Folienbeutel wird dann ein Unterdruck erzeugt und die Saugköpfe werden wieder geringfügig auseinandergefahren. Dabei springt, wie Versuche gezeigt haben, die Einfülltülle des Folienbeutels regelrecht auf. Da die Anpreßkraft der Saugglocken, die mit ihrer umlaufenden Kante auf dem Folienbeutel aufliegen, relativ gering ist, wird die Zuführung von Luft in die Einfülltülle, die zum Entfernen der beiden Folienseiten der Einfülltülle voneinander unbedingt erforderlich ist, nicht behindert.
  • Fig. 4 zeigt in einer Aufsicht die Saugköpfe mit der dazwischen befindlichen Einfülltülle des Folienbeutels. Fig. 7 zeigt den Querschnitt der Einfülltülle selbst. Der Querschnitt ist, infolge der wirkenden Kräfte, nicht genau kreisförmig, sondern kann eher als aus zwei halben Ellipsen bestehend bezeichnet werden, wobei sich an den Seitenkanten eine asymptotische Annäherung der Folie an die Mittelebene des Folienbeutels ergibt.
  • Nach dem Öffnen wird, wie in Fig. 5 dargestellt, das Zuführrohr 40 in die Einfülltülle geschoben. Das Einschieben der Einfülltülle wird dabei durch die besondere Gestaltung der Saugköpfe, deren trapezförmige Ausnehmung 13 dem Zylinderumfang des Einführrohres 40 angepaßt ist, erleichtert.
  • Sobald das Einfüllrohr in die Einfülltülle eingeschoben ist, wie dies in Fig. 5 zu sehen ist, fahren die Dichtleisten aufeinander zu und pressen den Folienbeutel gegen das Einführrohr. Dabei wird für eine vollständige Abdichtung ein relativ hoher Anpreßdruck benötigt, um eine einwandfreie Abdichtung der Folie im Bereich der asymptotischen Annäherung der Tüllenhälften an die Mittelebene der Folie zu erhalten. Anders ausgedrückt, muß die Einfülltülle, die dazu neigt, einen angenäherten elliptischen Querschnitt anzunehmen, in einen genauen kreiszylindrischen Querschnitt gebracht werden, da andererseits eine vollständige Abdichtung nicht möglich ist. Um dieses zu erreichen, ist die Dichtkante 28 vorgesehen, die aufgrund der geringen Fläche trotz relativ geringer Anpreßkraft einen hohen Anpreßdruck auf die Folie erzeugt, und somit eine absolut sichere Dichtung zwischen Zuführrohr und Folie bewirkt. Die Dichtwirkung kann noch durch eine dünne elastische Auflage, die z.B. aus Kunststoff besteht, erhöht werden. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß relativ hohe Dichtkräfte aufgebracht werden müssen, so daß die Verwendung z.B. einer dicken Weichgummiauflage hier nicht möglich ist.
  • Nach dem Abdichten beginnt der Füllvorgang, wobei die einzufüllende Flüssigkeit durch das Einfüllrohr zugeführt wird. Der Foliensack wölbt sich dann durch die eingebrachte Flüssigkeit von selbst auf. Da die Dichtleisten nach unten hin durch den dreieckförmigen Querschnitt 23 vom Folienbeutel weg versetzt sind, wird die Aufwölbung des Beutels durch die Dichtleisten nicht behindert.
  • Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß es auch möglich ist, mit dem Zuführrohr zunächst nur Gas zuzuführen und dann die Füllung in einem weiteren Verfahrensschritt vorzunehmen.
  • Wenn die Dichtleisten geschlossen sind, liegen die Kontaktfedern 50 am metallischen Einfüllrohr 40 an. Ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktfedern und Einfüllrohr wird aber durch die dazwischen befindliche Folie des Folienbeutels verhindert. Sofern sich in der Vorrichtung infolge einer Fehlfunktion jedoch kein Folienbeutel befindet, oder falls der Folienbeutel beim Öffnen gerissen ist, wird ein unmittelbarer elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder 50 und dem Einfüllrohr 40 bewirkt. Dadurch wird ein elektrischer Stromkreis geschlossen, der der Steuereinrichtung anzeigt, daß sich kein Folienbeutel in der Vorrichtung befindet. Der Füllvorgang wird deshalb unterbrochen, ein eventuell vorhandener, defekter Folienbeutel ausgestoßen, und ein neuer Folienbeutel zugeführt.
  • Eine alternative oder zusätzliche Überprüfung der Funktion der Anlage ist durch das Messen des Druckes in den Zuführrohren 12, 12′ der Saugköpfe möglich. Befindet sich kein Folienbeutel in der Vorrichtung bzw. ist der Folienbeutel während des Öffnungsvorganges gerissen, weicht der Druck in den Zuführrohren vom üblicherweise vorhandenen Unterdruck ab und die Steuereinrichtung kann somit wiederum die Fehlfunktion feststellen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Öffnen und Füllen von gefalteten Folienbeuteln und insbesondere von Folienbeuteln, welche eine Einfülltülle aufweisen, mit zwei mit Unterdruck arbeitenden Öffnungseinrichtunggen, welche auf den Beutel zu und von diesem weg bewegbar sind, einem Zuführrohr, welches in den Beutel einführbar ist und zwei Dichteinrichtungen, welche den Beutel gegenüber dem eingeführten Zuführrohr abdichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungseinrichtungen Saugglocken (14) aufweisen, welche relativ zu den Dichteinrichtungen (20) bewegbar sind und daß die Dichteinrichtungen eine Ausnehmung (21) aufweisen, welche die Öffnungseinrichtung aufnehmen, wenn die Dichteinrichtungen an dem Zuführrohr (40) anliegen.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugglocken als sphärisch geformte Gummielemente ausgebildet sind, welche von Saugköpfen (11, 11′) gehalten sind.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugköpfe (11) von einem Rohr (12) gehalten sind, über das gleichzeitig die Saugglocken (14) mit einer Vakuumquelle verbunden sind.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugköpfe (11) eine Ausnehmung aufweisen, die die Aufnahme des Zuführungsrohres zwischen den Saugglocken (14) ermöglicht.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtungen eine Öffnung aufweisen, durch welche das Rohr (12) der Saugköpfe geführt ist.
6. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtungen eine Dichtkante (28) aufweisen, welche oberhalb der Saugeinrichtung angeordnet ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtungen und die Dichtkante aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder Messing, bestehen.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante eine Dichtauflage aus einem elastischen Material aufweist, wobei die Dichtauflage nur eine geringe Wandstärke aufweist.
9. Vorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche feststellt, ob ein Folienbeutel ordnungsgemäß von der Vorrichtung aufgenommen ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste und das Zuführrohr aus Metall bestehen, und daß jede Dichtleiste eine Kontaktfeder aufweist, welche an dem Folienbeutel anliegt, wenn ein Folienbeutel ordnungsgemäß in der Vorrichtung aufgenommen ist, welche aber an dem metallischen Zuführrohr anliegt, wenn sich kein Folienbeutel in der Vorrichtung befindet.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Saugeinrichtung mit einem Vakuumschalter verbunden ist, welcher ein Signal ausgibt, wenn kein ausreichendes Vakuum in den Saugglocken erzeugt wurde.
12. Verwendung einer Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Öffnen und/oder Befüllen eines gefalteten Folienbeutels.
13. Verwendung einer Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Öffnen und/oder Befüllen eines Folienbeutels, der eine Einfülltülle aufweist.
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