WO2012152402A2 - Rotierbare packmaschine und verfahren zum füllen von offenen säcken - Google Patents

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Haver and Boecker OHG
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    • B65B43/54Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/60Means for supporting containers or receptacles during the filling operation rotatable

Definitions

  • the present invention relates to a rotatable packaging machine and to a method for filling open sacks.
  • the packing machine according to the invention can be provided for filling bulk goods of all kinds.
  • such a plant is particularly preferably used for filling fine products, ie for filling fine and dusty
  • FFS packaging machines form-fill-seal-packaging machines
  • FFS packaging machines form-fill-seal-packaging machines
  • the open sack is manufactured inside the machine or in a directly upstream facility
  • a considerable advantage of such an FFS packing machine is that the open bags can be produced in their actual required length, not on prefabricated sacks be used, which are also more expensive.
  • FFS packing machines process open bags of plastic film, which is waterproof. Therefore, open sacks filled with moisture-sensitive materials such as cement can also be used in the
  • CONFIRMATION COPY Be stored outdoors as the contents are reliably protected from moisture.
  • dusty fine products are to be bottled, as these
  • the open bag is attached to the bottom of the filler, while at the next filler neck is already filling. Due to the clocked operation of such a rotatable packaging machine, a higher filling rate is achieved. While an open bag is attached to the first filler neck, the filling operation can be carried out on a second and on a third filler neck, while at the same time vibrator devices act on the open bags to be filled in order to lower the product level and to provide compaction.
  • Vibrators are regularly used when filling fine products into open sacks to lower the product level as much as possible. As a result, the required bag length can be reduced for a certain amount of product, which can significantly reduce the cost of the open bags used, since less tubular film must be used to produce an open bag. In continuous Lichem operation of such a packing machine for filling open bags considerable cost savings can be achieved if the bag length can be reduced by only one centimeter.
  • the packing machine according to the invention is considered in particular
  • the rotatable packaging machine comprises a plurality of co-rotating filling units arranged distributed over the circumference, each having a filler neck with a filling opening, to which the open bags can be attached by means of an upward movement directed relative to the filler neck. It is designed as a transfer device handling unit for taking over the filled open bags provided by the filling units.
  • the transfer device comprises at least one gripping arm with a gripping unit provided thereon.
  • the gripper arm is rotatable at the take-over arranged direction and the gripping unit is in particular arranged pivotably on the gripping arm to a rotation of the gripping arms superimposed pivotal movement relative to the
  • the rotatable packaging machine according to the invention has many advantages.
  • a significant advantage of the packaging machine according to the invention is that it is possible by the transfer device to operate the packaging machine continuously rotating. A clocked operation is not necessary because by the rotation of the gripping arm of the transfer device takeover of the filled open bag during the continuous
  • a pivotable recording of the gripping unit allows a longer transition phase, whereby a higher speed of the
  • the gripping unit is pivotable on the
  • Gripper arm arranged to perform a pivotal movement relative to the gripping arm.
  • the gripping unit is pivoted in such a way that a longer transition phase is made possible.
  • the packing machine rotates at a constant speed and in particular the speed is almost constant over at least one complete revolution. It is also possible here, however, that the packaging machine is operated at a variable speed over the circumference. However, a constant speed is preferred, since the throughput is thereby greater. In addition, there is no need for constant braking and acceleration of the rotating part of the packaging machine, which saves energy.
  • the open bag is attached to the filler neck from below. During this movement, the filler neck can remain stationary. The open bag is attached by an upward movement on the filler neck. But it is also possible that the filler neck is inserted from above into the open bag. In such a movement, the open bag can remain stationary and the filler neck can be moved. Overall, this results in an upward movement of the open bag relative to the filler neck, even if the filler neck is moved downward in this case.
  • a simultaneous movement of the filler neck and the open bag is possible.
  • a relative movement of the bag takes place to the filler neck, which is at least partially directed upwards relative to the filler neck.
  • a considerable advantage of the rotatable packaging machine according to the invention is also that a plurality of filling units can be provided, each with one or two filling nozzles, which are filled continuously or discontinuously and within the rotation of the packing machine sufficient time to vent the bottled product or to have a lowering of the product level, so that on acceptance or at the latest when closing the open bags bulging open bags are present that are designed visually appealing and consume at the same time only a little foil material.
  • the transfer device has at least two gripper arms, on each of which at least one gripping unit is pivotally provided.
  • the transfer device is provided in all configurations for taking over the filled open bag from the filling unit and transferring it to a closing device or a conveyor belt.
  • the gripper arm of the transfer device rotate in opposite directions to the packaging machine.
  • the rotating filler neck and the transfer device are positioned to each other so that the circles touch tangentially or slightly overlap, so that in a well-defined angular position, the assumption of a filled open bag of a filling unit is possible.
  • a takeover of the filled open bags only takes place when the gripping unit of the gripping arm engages the upper bag wall of the filled bag. It is thus possible, for example, for the gripping unit not to grasp the open sack which is present on the filling unit if, for example, the filling has not yet been completely completed.
  • This configuration allows the open bags to rotate for a second round before they are removed from the packing machine and transported away with the transfer device. In general, it is also possible that the bags always two or more rounds remain on the filler before they are removed and transported away from the transfer device.
  • the compacting device may be designed as a vibrating device and comprise a vibrating plate and / or a vibrating bottle and / or a vacuum lance or the like.
  • the gripping unit comprises at least two grippers in order to grasp an open bag. Also possible and preferred is the use of three or four grippers to ensure a defined positioning at any time.
  • at least two grippers are arranged approximately symmetrically to the pivot axis of the gripping unit.
  • the gripper unit is pivotably provided on the gripper arm, the gripper arranged on one side of the swivel axis has an increased peripheral speed at some point in time. on speed, while arranged on the opposite side of the pivot axis gripper has a reduced peripheral speed. Due to the different peripheral speeds of the grippers of the gripping unit ensures that the acquisition of the filled open bag over a larger angular range and thus a longer period is possible than if the gripping unit would be firmly mounted on the gripper arm.
  • the rotatable packaging machine is designed as a continuously rotatable packaging machine.
  • the transfer device comprises at least one drive for rotating the gripping arm.
  • a circumferential speed or rotational speed of the gripper arm is preferably adapted to a peripheral speed of the filler neck.
  • the peripheral speed of the gripper arm corresponds at least to the time of acquisition of the peripheral speed of the filler neck.
  • the peripheral speed of the gripping arm is approximately constant and the circumferential speed of the filling nozzle at least substantially corresponds. This ensures that the open bag retains its constant rate of travel substantially throughout the process.
  • the open bag is removed with the gripping arm, which preferably has the same circumferential speed.
  • the open bag is transferred to a processing device such as a closing unit or a discharge belt or the like at the same speed, so that an acceleration in the direction of movement is not required. As a result, the forces on the bag are kept relatively low.
  • the drive is used for rotation the gripping arm also for pivoting the provided thereon
  • Gripping unit is provided. Then the drives are operated synchronously for rotation of the gripping arm and for pivoting the gripping unit or at regular intervals
  • the rotational speed of the drive crank of the gripping unit is a multiple of the rotational speed of the gripping arm.
  • the rotational speed of the drive crank of the gripping unit is twice as large as the rotational speed of the gripping arm.
  • the rotational speed of the drive crank of the gripping unit is an integer multiple of twice the rotational speed of the gripping arm.
  • the gripping unit is aligned, for example, at right angles to the orientation of the gripper arm. This is achieved that at two circumferential locations the gripping unit
  • the gripping unit is oriented tangentially to the orientation of the gripping arm, so that the gripping unit is also aligned tangentially to the existing on the filling unit and provided for takeover open bag.
  • the pivoting speed of the gripping unit can be adjusted accordingly.
  • the gripper arm and the gripping unit provided thereon are designed to initially rotate or pivot in opposite directions during the transfer of the sack.
  • Such a design results in that the gripper of the gripper unit trailing in the direction of rotation of the gripper arm reduces its center distance to the center of rotation of the gripper arm until the gripper unit is aligned transversely to the gripper arm. Subsequently, the corresponding gripping unit is pivoted again in the opposite direction, so that the period of parallelism is increased to the bag to be accepted.
  • the gripping unit thus performs a pendulum motion relative to the gripping arm.
  • the pendulum movement is dimensioned so that the different turning circle diameter of packing machine and gripper arms are compensated. This can vary
  • configured plants are sized larger or smaller.
  • the pivoting movement or pendulum movement of the gripping unit leads to a nearly parallel arrangement of the gripping unit and the upper bag wall.
  • the gripping unit oscillates again in the other direction, ie in the same direction back to the gripper arm to pivot in the opposite direction when passing to the processing device. Even when transferring to the processing device results in a longer angular range in which the open bag extends substantially parallel to the processing device, so that a simple transfer to a linear guide is possible.
  • a holding device is arranged below the gripping unit, the
  • the holding device ensures that the bag to be accepted is not only taken on its upper bag wall, but also supported in a lower lateral area, so that the accepted open bag is guided both at the top and in a lower area defined.
  • the loads on the upper bag wall and the open bag are significantly reduced overall, when the open bag is passed from the rotational movement of the filler in the rotational movement of the gripper arm with a significantly reduced radius of rotation.
  • the holding device is preferably fixedly connected to the gripping unit.
  • Grippers provided on the holding device are actuated synchronously or at least substantially synchronously with the grippers of the gripping unit.
  • the gripping unit comprises at least one clamping unit with which an upper bag wall of the open bag can be pulled flat and tensioned.
  • the gripping unit comprises at least one clamping unit with which an upper bag wall of the open bag can be pulled flat and tensioned.
  • a wrinkle-free closing is important in open bags made of a film material to the necessary
  • the transfer device is provided to transfer the filled open bags to a processing device.
  • the processing device may comprise a linear guide and / or a closing device. It is possible and preferable for a transfer device to transfer the filled open bags to a closing device.
  • At least one support unit is provided, which supports the open bag during transport with the transfer device from below. This will make the top one Sack wall and the gripping arm relieved.
  • the support unit comprises at least one compression device in order to allow a further lowering of the product level even during the transport of the open bag with the transfer device. It is possible that the support unit comprises a sliding bleach and / or a belt and / or a roller guide or the like. In all embodiments, it is preferred that a bag forming device is provided which produces the required bags from, for example, a tubular film.
  • Handling unit provided, which is provided for attaching the open bags to be filled. It is also conceivable that two hitch devices are used on a rotating packaging machine. The hitch is used to attach the open bags to be filled and preferably opens the bags before attaching, so that an opening corresponding to the cross section of the filler neck is provided. For attaching an open bag is attached from below to the filler with the filling opening provided in particular below.
  • Another rotatable packing machine for filling open sacks is equipped with a plurality of co-rotating filling units distributed over the circumference, each having a filler neck with a filling opening.
  • the open sacks are attached by an upward movement relative to the filler neck.
  • At least one handling unit designed as transfer device is provided for transferring the open bags to be filled to the filling units, which comprises at least one gripping arm with a gripping unit provided thereon.
  • the gripping arm is rotatably arranged on the transfer device and the gripping unit is in particular pivotally arranged on the gripping arm to perform a pivoting movement relative to the gripping arm.
  • open bags can be taken over by the filling units after filling with the handling unit. It is also possible to transfer empty bags with a handling unit to the continuously rotating packing machine.
  • the method according to the invention serves to fill open sacks with a rotatable packaging machine which comprises a plurality of filling units arranged distributed over the circumference and continuously co-rotating.
  • the open bags are hung during rotation from below to the filling opening of the filler neck.
  • a transfer device which has a rotating gripping arm with a gripping unit.
  • the gripping unit is in particular arranged pivotably on the gripping arm in order to carry out a pivoting movement relative to the gripping arm. During rotation, the gripper unit takes over the open sacks from the filling unit.
  • the method according to the invention has many advantages, since it allows a high filling rate and a safe handling of the open sacks.
  • the gripping unit is made pivotable relative to the gripping arm to allow a longer transfer phase.
  • a greater distance along the circumference of the packing machine can be used for transfer.
  • the transfer distance is relatively small compared to the overall circumference, so that a large number of filling nozzles can be arranged over the circumference.
  • the angular range available for transfer is, for example, between 15 ° and 45 °.
  • a filled open bag is preferably removed from the filler neck and kept defined before the open bag is taken over by the transfer device.
  • the invention provides a rotating packing machine and a method for filling open sacks which allows a high filling rate with defined filled sacks.
  • the required film requirement is low, so that the bags can be filled exactly defined.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of an inventive
  • Fig. 2 is a side view of the packing machine of Fig. 1;
  • Fig. 3 is a schematic and enlarged view of
  • FIG. 5 is a highly schematic plan view of the packing machine and the transfer device in a first position.
  • Fig. 6 is a representation according to FIG. 5 in a second
  • Fig. 7 is a highly schematic plan view of Figure 5 in a third position.
  • FIG. 8 shows a highly schematic plan view according to FIG. 5 in a fourth position
  • FIG. 9 is a highly schematic plan view according to FIG. 5 in a fifth position
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • FIG. 10 shows a highly schematic top view according to FIG. 5 in a sixth position;
  • the rotatable packaging machine 1 is operated continuously rotating, so that the filling units 3 rotate at a substantially constant speed about a central axis.
  • the material to be filled is fed via an inlet funnel 28 and a silo 32 the individual filler 4 of the filling units 3.
  • the filling nozzle 4 for filling the open bags 2 are vertically aligned here, so that the filling opening 5 points vertically downwards. But it is also possible that the or
  • At least one filling opening is aligned inclined to the vertical. For example, an angle of five degrees, ten degrees or even twenty degrees to the vertical may be provided.
  • an open bag 2 is grasped and the upper bag wall 18 is opened so that the upper bag opening 35 is formed.
  • suction cups and / or grippers which introduce a sack opening 35 corresponding to the cross-sectional shape of the filling nozzle 4 into the open sack 2 and hold the open sack 2 with its upper sack wall 18 until the open sack 2 is pushed onto the filler neck 4 and held there defined by grippers, not shown here becomes .
  • the attachment of the open bags 2 is carried out with a hitch 27, which is connected downstream of a bag forming device 26.
  • a hitch 27 which is connected downstream of a bag forming device 26.
  • the individual open sacks 2 are produced from a tubular film during continuous operation. This is done by the
  • Tubular film each cut off a corresponding length and inserted the bottom seam in the open bag 2.
  • prefabricated or prefabricated open sacks 2 can also be used.
  • the film used to make the open sacks 2 results in the open sacks 2 having a relatively low inherent rigidity compared to sacks of paper, so that a precisely defined guidance of the open sacks 2 should be ensured at all times, by relatively little To allow bag lengths and small bag overhangs.
  • the open bag 2 is filled with the intended amount, and reaches the angular position of the transfer device 6, the open bag 2 is removed from the filler neck 4, but supported by the compression device 19 from below.
  • the transfer device 6 takes over the open bag 2 with the gripping arms 8 and 9 rotating about a common center 34 and transfers it to the linear guide 21 with a closing device 20 For closing the upper open ends of the open sacks 2. Due to the fact that the open bag 2 is kept defined and guided at any time, a defined closure of the open sacks 2 can be ensured.
  • a protective fence 33 may be provided to prevent entering the danger area.
  • the rotatable packaging machine 1 is preferably suspended on a frame 30, wherein carriers 31 hold the rotatable packaging machine.
  • a silo 32 may be provided for intermediate storage of product.
  • FIG. 3 shows a highly schematic view of the handling unit 7 embodied as transfer device 6 in a position in which the transfer device 6 is currently in a position
  • the open bag 2 is supported from below by the compression device 19 of the filling unit 3.
  • the gripping unit 10 of the gripper arm 8 with the grippers 12 and 13, the upper bag wall 18 has taken.
  • the holding device 15 surrounds a lower part of the filled open bag 2.
  • the bag opening 35, with which the open bag 2 has hung on the filler neck 4, is still open virtually unchanged.
  • the transfer device 6 enters the position shown in Fig. 4, in which the open bag 2 is supported from below by the sliding plate 25 in the direction of the linear guide 21 is pivoted.
  • the grippers 12 and 13 of the gripping unit 10 hold the upper bag wall 18 defined.
  • the gripper arm 9 passes in the illustration of FIG. 3, the open bag 2 to the linear guide 21.
  • the gripping arm 9 with the gripping unit 11 has released the open bag 2 transferred to the linear guide 21 and pivoted in the direction of the rotating filling units 3 in order to take over the next open bag 2 reaching the removal position.
  • a drive 14 which drives the transfer device 6 about a rotational axis 34 in rotation.
  • the drive 14 drives not only the rotational movement of the gripping arms 8 and 9, but also the pivotal movement of the gripping units 10 and 11 via a fixed transmission ratio.
  • a fixed transmission ratio is chosen so that the gripping units 10 and 11 are pivoted at twice the frequency, such as the rotational frequency of the gripping arms 8 and 9.
  • the holding device 15 ensures during the pivoting of the packing machine 1 to the linear guide 21 for a secure hold of the filled open bags 2 in a lower region. This also leads to a relief of the upper bag wall 18.
  • the holding device 15 may be adjustable in height.
  • the superimposition shown in FIG. 5 in a first position.
  • the lifting device 6 approaches with open grippers 12 and 13 of the gripping unit 10 of the rotating packaging machine 1 and the open bag 2 arranged on a filler neck 4.
  • the crank mechanism 36 causes via the crank 38 and the coupling rod 37, a pivoting of the gripping units 10 and 11, which lead to an advantageous overlap in the transfer areas on the packaging machine 1 and the linear guide 21.
  • the grippers 12 and 13 initially grasp the upper bag wall 18 of an open bag 2 before the corresponding grippers on the filling unit 3 release the open bag 2.
  • Retaining device 15 is withdrawn from the compacting device 19, which is designed in particular as a vibrating device (cf., FIG. 4), and is supported by the support unit 22 for the linear guide 21.
  • the support unit 22 may be designed as a roller guide 23, compression device 24 or as a sliding plate 25 or the like.
  • a clamping unit 17 is activated, whereby the distance between the grippers 12 and 13 is increased, and thus the upper bag wall 18 is tensioned. This allows a wrinkle-free closing of the upper bag wall 8 of the open bag 2.
  • an advantageous continuously rotating packaging machine 1 is provided for filling open bags, in which a high filling rate is possible.
  • the effort can be reduced because a total of only a single closing device is necessary, instead of each filler to provide its own possible but z. B. also the use of two closing devices.
  • the filled open bags 2 can be taken over by the transfer device 6 and fed to a closing device.
  • only one closing device for a number of filling nozzles is required at high filling rate.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Rotierbare Packmaschine und Verfahren zum Füllen von offenen Säcken mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten mitrotierenden Fülleinheiten, die jeweils einen Füllstutzen mit einer Füllöffnung aufweisen, an die durch eine relativ zum Füllstutzen gerichtete Aufwärtsbewegung die anhängbar sind. Eine als Übernahmeeinrichtung ausgeführte Handlingeinheit ist zur Übernahme der gefüllten offenen Säcke von den Fülleinheiten vorgesehen und weist einen Greifarm mit einer daran vorgesehenen Greifeinheit auf. Der Greifarm ist rotierbar an der Übernahmeeinrichtung angeordnet. Die Greifeinheit ist schwenkbar an dem Greifarm angeordnet, um eine der Rotation der Greifarme überlagerte Schwenkbewegung relativ zu dem Greifarm durchzuführen.

Description

Rotierbare Packmaschine
und Verfahren zum Füllen von offenen Säcken
Besehreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierbare Packmaschine und ein Verfahren zum Füllen von offenen Säcken. Die erfindungsgemäße Packmaschine kann zur Abfüllung von Schüttgütern aller Art vorgesehen sein. Besonders bevorzugt wird eine solche Anlage aber zur Abfüllung von Feinprodukten eingesetzt, also zur Abfüllung von feinen und staubenden
Produkten, die eine entsprechend lange Füll- und insbesondere Verdichtungszeit benötigen.
Im Stand der Technik sind verschiedenste Packmaschinen zum Füllen von offenen Säcken bekannt geworden. Beispielsweise werden oftmals sogenannte FFS-Packmaschinen („Form-Fill-Seal- Packmaschinen" ) eingesetzt, um effektiv Schüttgut in offene Säcke abzufüllen. Bei solchen FFS-Packanlagen wird der offene Sack innerhalb der Maschine oder in einer direkt vorgelagerten Einrichtung gefertigt. Der Maschine wird eine Folienschlauch- rolle zugeordnet, aus der während des Betriebes fortlaufend die benötigten offenen Säcke hergestellt werden. Ein erheblicher Vorteil einer solchen FFS-Packmaschine besteht darin, dass die offenen Säcke in ihrer tatsächlich benötigten Länge hergestellt werden können. Es muss nicht auf vorkonfektionierte Säcke zurückgegriffen werden, die zudem teurer sind.
FFS-Packmaschinen verarbeiten offene Säcke aus Kunststofffolie, die wasserdicht ausgeführt ist. Deshalb können mit feuchtigkeitsempfindlichen Materialien, wie beispielsweise Zement, gefüllte offene Säcke nach dem Verschließen auch im
BESTÄTIGUNGSKOPIE Freien gelagert werden, da der Inhalt zuverlässig vor Feuchtigkeit geschützt aufgenommen ist.
Nachteilig bei bekannten Packmaschinen zum Füllen von offenen Säcken ist die begrenzte Kapazität, insbesondere, wenn
staubende Feinprodukte abgefüllt werden sollen, da diese
Produkte in der Regel verdichtet werden müssen, um ein
stabiles Gebinde zur Verfügung zu stellen, in welchem möglichst wenig Luft enthalten ist. Enthaltene Luft verringert außerdem die Stapelfähigkeit.
Zur Erhöhung des Durchsatzes sind Packmaschinen zur Füllung von offenen Säcken bekannt geworden, die rotierbar ausgeführt sind und die über den Umfang verteilt mehrere Füllstutzen aufweisen, an die offene Säcke zur Füllung angehangen werden. Um ein sicheres Anhängen der Säcke an die Füllstutzen zu gewährleisten, wird eine bekannte Packmaschine zum Füllen von offenen Säcken mit vier Füllstutzen in getakteter Betriebsweise jeweils um 90 Grad rotiert und dann gestoppt. Im
stehenden Zustand wird der offene Sack von unten an den Füllstutzen angehangen, während bei dem nächsten Füllstutzen schon der Füllvorgang erfolgt. Durch den getakteten Betrieb einer solchen rotierbaren Packmaschine wird eine höhere Abfüllrate erzielt. Während an dem ersten Füllstutzen ein offener Sack angehangen wird, kann an einem zweiten und an einem dritten Füllstutzen der Füllvorgang durchgeführt werden, während gleichzeitig Rütteleinrichtungen auf die zu füllenden offenen Säcke einwirken, um den Produktspiegel abzusenken und für eine Verdichtung zu sorgen.
Rütteleinrichtungen werden beim Füllen von Feinprodukten in offene Säcke regelmäßig eingesetzt, um den Produktspiegel möglichst weit abzusenken. Dadurch kann die erforderliche Sacklänge für eine bestimmte Produktmenge reduziert werden, was die Kosten für die verwendeten offenen Säcke erheblich reduzieren kann, da weniger Schlauchfolie zur Herstellung eines offenen Sackes eingesetzt werden muss. Bei kontinuier- lichem Betrieb einer solchen Packmaschine zum Füllen von offenen Säcken können erhebliche Kostenersparnisse erzielt werden, wenn die Sacklänge auch nur um einen Zentimeter reduziert werden kann.
Ein weiteres Argument für den Einsatz von Rütteleinrichtungen ist, dass die mit dem Produkt gefüllten offenen Säcke nach dem Verschließen prall gefüllt sind und somit optisch erheblich ansprechender sind als Säcke, die noch viel Luftvolumen beinhalten und die einen großen Folienüberstand an den Enden aufweisen .
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Packmaschine zum Füllen von offenen Säcken zur Verfügung zu stellen, welche einen hohen Durchsatz - auch bei Abfüllung von feinen Schüttgütern - erlaubt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Packmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 13 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Bevorzugte
Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen ünteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
Die erfindungsgemäße Packmaschine ist als insbesondere
kontinuierlich rotierbare Packmaschine ausgeführt und dient zum Füllen von offenen Säcken. Die rotierbare Packmaschine umfasst mehrere über den Umfang verteilt angeordnete mitrotierende Fülleinheiten, die jeweils einen Füllstutzen mit einer Füllöffnung aufweisen, an die durch eine relativ zum Füllstutzen gerichtete Aufwärtsbewegung die offenen Säcke anhängbar sind. Es ist eine als Übernahmeeinrichtung ausgeführte Handlingeinheit zur Übernahme der gefüllten offenen Säcke von den Fülleinheiten vorgesehen. Die Übernahmeeinrichtung umfasst wenigstens einen Greifarm mit einer daran vorgesehenen Greifeinheit. Der Greifarm ist rotierbar an der Übernahmeein- richtung angeordnet und die Greifeinheit ist insbesondere schwenkbar an dem Greifarm angeordnet, um eine der Rotation der Greifarme überlagerte Schwenkbewegung relativ zu dem
Greifarm durchzuführen.
Die erfindungsgemäße rotierbare Packmaschine hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Packmaschine besteht darin, dass es durch die Übernahmeeinrichtung möglich ist, die Packmaschine kontinuierlich rotierend zu betreiben. Ein getakteter Betrieb ist nicht nötig, da durch die Rotation des Greifarms der Übernahmeeinrichtung eine Übernahme des gefüllten offenen Sacks während der kontinuierlichen
Drehbewegung der rotierbaren Packmaschine möglich ist. Eine schwenkbewegliche Aufnahme der Greifeinheit ermöglicht eine längere Übergangsphase, wodurch eine höhere Drehzahl der
Packmaschine erlaubt wird. Dadurch kann eine höhere Leistung erreicht werden. Die Greifeinheit ist schwenkbar an dem
Greifarm angeordnet, um eine Schwenkbewegung relativ zu dem Greifarm durchzuführen.
Insbesondere wird die Greifeinheit derart verschwenkt, dass eine längere Übergangsphase ermöglicht wird.
Vorzugsweise rotiert die Packmaschine mit einer konstanten Drehzahl und insbesondere ist die Drehzahl über wenigstens eine vollständige Umdrehung nahezu konstant. Möglich ist es hier aber auch, dass die Packmaschine mit einer über dem Umfang variablen Drehzahl betrieben wird. Bevorzugt ist aber eine konstante Drehzahl, da dadurch der Durchsatz größer ist. Außerdem muss keine ständige Abbremsung und Beschleunigung des rotierenden Teils der Packmaschine erfolgen, wodurch eine Energieersparnis möglich wird.
Es ist möglich, dass der offene Sack von unten auf den Füllstutzen aufgesteckt wird. Bei dieser Bewegung kann der Füllstutzen ortsfest verbleiben. Der offene Sack wird durch eine Aufwärtsbewegung auf den Füllstutzen aufgesteckt. Es ist aber auch möglich, dass der Füllstutzen von oben in den offenen Sack eingeführt wird. Bei einer solchen Bewegung kann der offene Sack ortsfest verbleiben und der Füllstutzen bewegt werden. Insgesamt ergibt sich dabei eine Aufwärtsbewegung des offenen Sacks relativ zum Füllstutzen, auch wenn der Füllstutzen in diesem Fall abwärts bewegt wird.
Alternativ ist auch eine gleichzeitige Bewegung des Füllstutzens und des offenen Sacks möglich. In allen Fällen findet eine Relativbewegung des Sacks zu dem Füllstutzen statt, die relativ zum Füllstutzen wenigstens teilweise aufwärts gerichtet ist.
Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen rotierbaren Packmaschine besteht auch darin, dass eine Mehrzahl von Fülleinheiten mit jeweils einem oder zwei Füllstutzen vorgesehen werden kann, die kontinuierlich oder diskontinuierlich gefüllt werden und die innerhalb der Rotation der Packmaschine genügend Zeit zu einer Entlüftung des abgefüllten Produktes bzw. zu einer Absenkung des Produktspiegels haben, sodass bei Abnahme oder spätestens beim Verschließen der offenen Säcke prall gefüllte offene Säcke vorliegen, die optisch ansprechend gestaltet sind und gleichzeitig nur wenig Folienmaterial verbrauchen .
Vorteilhaft ist in allen Fällen, dass die Greifeinheit
schwenkbar an dem Greifarm angeordnet ist, um eine überlagerte Schwenkbewegung relativ zu dem Greifarm durchzuführen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass eine auf einer vorbestimmten Bahn synchron zur Umfangsgeschwindigkeit der Füllstutzen mitschwenkende Greifeinheit eine längere Parallelität der Bewegung ermöglicht. Die Bewegung der rotierenden Fülleinheit mit dem daran vorgesehenen Füllstutzen und die Bewegung des schwenkbaren Greifarms können erheblich besser aufeinander abgestimmt werden, sodass die Greifeinheit des Greifarms über einen erheblich längeren Zeitraum parallel zu dem an der
Fülleinheit angeordneten offenen Sack ausgerichtet ist. Dadurch wird der Zeitraum erheblich verlängert, in dem die Greifer an der Fülleinheit den offenen Sack noch definiert in Position halten. Dadurch wird es einfach ermöglicht, dass die Greifeinheit auf dem rotierenden Greifarm die oberen Sackwandungen des zu übernehmenden offenen Sackes ergreift. Erst anschließend werden die Greifer an der Fülleinheit gelöst, sodass jederzeit eine genau definierte Positionierung des offenen Sackes gewährleistet werden kann. Dadurch können möglichst kurze Sacklängen realisiert werden, was den Aufwand für das eingesetzte Folienmaterial reduziert und zusätzlich noch die Säcke optisch ansprechend gestaltet, da unnötige Sacküberstände vermieden werden können.
Es ist bevorzugt, dass die Übernahmeeinrichtung wenigstens zwei Greifarme aufweist, an denen jeweils wenigstens eine Greifeinheit schwenkbar vorgesehen ist. Die Übernahmeeinrichtung ist in allen Ausgestaltungen dafür vorgesehen, den gefüllten offenen Sack von der Fülleinheit zu übernehmen und an eine Verschließeinrichtung oder ein Transportband zu übergeben .
In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass der Greifarm der Übernahmeeinrichtung gegenläufig zu der Packmaschine rotiert. Die rotierenden Füllstutzen und die Übernahmeeinrichtung werden so zueinander positioniert, dass sich die Drehkreise tangential berühren oder geringfügig überschneiden, sodass in einer genau definierten Winkelposition die Übernahme eines gefüllten offenen Sacks von einer Fülleinheit möglich ist. Vorzugsweise findet eine Übernahme der gefüllten offenen Säcke nur dann statt, wenn die Greifeinheit des Greifarms die obere Sackwandung des gefüllten Sacks ergreift. So ist es beispielsweise möglich, dass die Greifeinheit den an der Fülleinheit vorhandenen offenen Sack nicht ergreift, wenn beispielsweise die Füllung noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die offenen Säcke noch eine zweite Runde rotieren, bevor sie von der Packmaschine abgenommen und mit der Übernahmeeinrichtung abtransportiert werden. Generell ist es auch möglich, dass die Säcke immer zwei oder mehr Runden an den Füllstutzen verbleiben, bevor sie abgenommen und von der Übernahmeeinrichtung abtransportiert werden.
Durch die rotierende Ausgestaltung ist es möglich, eine Vielzahl von Füllstutzen zur Verfügung zu stellen, sodass eine hohe Abfüllrate ermöglicht wird, da für jeden einzelnen
Offensack ein erheblicher Zeitraum zur Absenkung des Produktspiegels zur Verfügung steht. Insbesondere bei feinen und staubenden Produkten, wie beispielsweise Baustoffen und insbesondere Zement kann die Abfüllrate erheblich erhöht werden.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Verdichtungseinrichtung vorgesehen. Die Verdichtungseinrichtung kann als Rütteleinrichtung ausgeführt sein und eine Rüttelplatte und/oder eine Rüttelflasche und/oder eine Vakuumlanze oder dergleichen umfassen .
Während mit konventionellen Packmaschinen in getakteter rotierender Betriebsweise bis zu etwa 1000 offene Säcke pro Stunde abgefüllt werden können, kann mit der erfindungsgemäßen rotierbaren Packmaschine die Zahl der gefüllten offenen Säcke pro Stunde deutlich erhöht werden, sodass 2000 gefüllte offene Säcke pro Stunde und sogar 2500 gefüllte offene Säcke pro Stunde und noch mehr möglich sind.
Besonders bevorzugt umfasst die Greifeinheit wenigstens zwei Greifer, um einen offenen Sack zu ergreifen. Möglich und bevorzugt ist auch der Einsatz von drei oder vier Greifern, um eine definierte Positionierung jederzeit zu gewährleisten. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Greifer etwa symmetrisch zur Schwenkachse der Greifeinheit angeordnet. Dadurch, dass die Greifeinheit schwenkbar an dem Greifarm vorgesehen ist, weist der auf der einen Seite der Schwenkachse angeordnete Greifer zu einem gewissen Zeitpunkt eine erhöhte Umfangsgeschwindig- keit auf, während der auf der gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse angeordnete Greifer eine verringerte Umfangsgeschwindigkeit aufweist. Durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Greifer der Greifeinheit wird gewährleistet, dass die Übernahme des gefüllten offenen Sacks über einen größeren Winkelbereich und somit einen größeren Zeitraum möglich ist, als wenn die Greifeinheit fest an den Greifarm montiert wäre.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die rotierbare Packmaschine als kontinuierlich rotierbare Packmaschine ausgeführt ist. Vorzugsweise umfasst die Übernahmeeinrichtung wenigstens einen Antrieb zur Drehung des Greifarms. Dabei ist vorzugsweise eine Umfangsgeschwindigkeit bzw. Umlaufgeschwindigkeit des Greifarms an eine Umfangsgeschwindigkeit der Füllstutzen angepasst. Insbesondere entspricht die Umfangsgeschwindigkeit des Greifarms wenigstens zum Zeitpunkt der Übernahme der Umfangsgeschwindigkeit des Füllstutzens. Auch hier ist es möglich, dass der Greifarm mit einer
kontinuierlich variablen Drehgeschwindigkeit rotiert wird. Besonders bevorzugt ist es aber, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Greifarms in etwa konstant ist und der Umfangsgeschwindigkeit des Füllstutzens wenigstens im Wesentlichen entspricht. Dadurch wird sichergestellt, dass der offene Sack im Wesentlichen während des gesamten Prozesses seine konstante Fortbewegungsgeschwindigkeit behält. Von der mit einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Fülleinheit wird der offene Sack mit dem Greifarm abgenommen, der vorzugsweise die gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweist. Schließlich wird der offene Sack an eine Verarbeitungseinrichtung wie eine Verschließeinheit oder ein Austragsband oder dergleichen mit gleicher Geschwindigkeit übergeben, sodass eine Beschleunigung in Bewegungsrichtung nicht erforderlich ist. Dadurch werden die Kräfte auf den Sack relativ gering gehalten.
In bevorzugten Ausgestaltungen dient der Antrieb zur Drehung des Greifarms auch zum Schwenken der daran vorgesehenen
Greifeinheit . Dadurch wird die Zahl der Antriebe gering gehalten, was den Aufwand und die Fehleranfälligkeit reduziert. Außerdem wird eine Zwangssynchronisation erreicht. Möglich ist es aber auch, dass ein separater Antrieb zur Drehung der
Greifeinheit vorgesehen ist. Dann werden die Antriebe zur Drehung des Greifarms und zur Verschwenkung der Greifeinheit synchron betrieben oder in regelmäßigen Abständen
synchronisiert, um den erforderlichen Bewegungsablauf zu gewährleisten .
Vorzugsweise beträgt die Drehgeschwindigkeit der Antriebskurbel der Greifeinheit ein Vielfaches der Drehgeschwindigkeit des Greifarms. Besonders bevorzugt ist die Drehgeschwindigkeit der Antriebskurbel der Greifeinheit doppelt so groß wie die Drehgeschwindigkeit des Greifarms. In bevorzugten Weiterbildungen ist es auch möglich, dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebskurbel der Greifeinheit ein ganzzahliges Vielfaches der doppelten Drehgeschwindigkeit des Greifarmes beträgt .
Bei einer doppelt so großen Drehgeschwindigkeit der Antriebskurbel der Greifeinheit im Vergleich zur Drehgeschwindigkeit des Greifarmes wird sichergestellt, dass an zwei Positionen auf dem Umfang die Greifeinheit beispielsweise rechtwinklig zur Ausrichtung des Greifarmes ausgerichtet ist. Damit wird erzielt, dass an zwei Umfangsstellen die Greifeinheit
tangential zur Ausrichtung des Greifarmes ausgerichtet ist, so dass die Greifeinheit auch tangential zu dem an der Fülleinheit vorhandenen und zur Übernahme vorgesehenen offenen Sack ausgerichtet ist.
Werden beispielsweise drei Greifarme vorgesehen, kann die Schwenkgeschwindigkeit der Greifeinheit entsprechend angepasst werden.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Greifarm und die daran vorgesehene Greifeinheit dazu ausgebildet sind, während der Sackübergabe zunächst gegensinnig zu rotieren bzw. zu verschwenken. Eine solche Ausgestaltung führt dazu, dass der in Rotationsrichtung des Greifarms nachlaufende Greifer der Greifeinheit seinen Mittenabstand zum Drehmittelpunkt des Greifarmes so lange verringert, bis die Greifeinheit quer zu dem Greifarm ausgerichtet ist. Im Anschluss daran wird die entsprechende Greifeinheit wieder in umgekehrte Richtung verschwenkt, sodass der Zeitraum der Parallelität zu dem zu übernehmenden Sack vergrößert wird. Die Greifeinheit führt somit eine Pendelbewegung relativ zu dem Greifarm durch. Die Pendelbewegung ist so bemessen, dass die unterschiedlichen Drehkreisdurchmesser von Packmaschine und Greifarmen ausgeglichen werden. Diese kann bei unterschiedlich
konfigurierten Anlagen entsprechend größer oder kleiner bemessen werden.
Während der Zeitpunkte der Sackübergabe führt die Schwenkbewegung bzw. Pendelbewegung der Greifeinheit zu einer nahezu parallelen Anordnung von Greifeinheit und oberer Sackwandung. Nach erfolgter Übergabe pendelt die Greifeinheit wieder in die andere Richtung, also gleichsinnig zum Greifarm zurück, um bei der Übergabe an die Verarbeitungseinrichtung wieder in die gegensinnige Richtung zu schwenken. Auch bei der Übergabe an die Verarbeitungseinrichtung ergibt sich ein längerer Winkelbereich, in welchem sich der offene Sack im Wesentlichen parallel zu der Verarbeitungseinrichtung erstreckt, sodass eine einfache Übergabe an eine Linearführung möglich ist.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass unterhalb der Greifeinheit eine Halteeinrichtung angeordnet ist, die
synchron mit den Greifern der Greifeinheit verfahren wird.
Durch die Halteeinrichtung wird gewährleistet, dass der zu übernehmende Sack nicht nur an seiner oberen Sackwandung ergriffen wird, sondern auch in einem unteren seitlichen Bereich stützend gehalten wird, sodass der übernommene offene Sack sowohl am oberen Ende als auch in einem unteren Bereich definiert geführt wird. Dadurch werden die Belastungen auf die obere Sackwandung und den offenen Sack insgesamt deutlich reduziert, wenn der offene Sack von der Drehbewegung an dem Füllstutzen in die Drehbewegung an dem Greifarm mit deutlich reduziertem Rotationsradius übergeben wird.
Die Halteeinrichtung ist vorzugsweise fest mit der Greifeinheit verbunden. An der Halteeinrichtung vorgesehene Greifer werden synchron oder doch im Wesentlichen synchron mit den Greifern der Greifeinheit betätigt.
Vorzugsweise umfasst die Greifeinheit wenigstens eine Spanneinheit, mit der eine obere Sackwandung des offenen Sacks flachgezogen und gespannt werden kann. Bei der Füllung von offenen Säcken werden Füllstutzen mit großen Querschnitten eingesetzt. Nach der Abnahme des offenen Sacks von dem Füllstutzen sollte die obere Sackwandung an den beiden Enden auseinandergezogen werden, damit die an den Querschnitt des
Füllstutzens angepasste obere Sackwandung sich dort wieder flach aufeinanderlegt, um ein faltenfreies Verschließen zu ermöglichen. Ein faltenfreies Verschließen ist bei offenen Säcken aus einem Folienmaterial wichtig, um die nötige
Dichtigkeit und Belastbarkeit der verschlossenen offenen Säcke zu gewährleisten.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist die Übernahmeeinrichtung dazu vorgesehen, die gefüllten offenen Säcke einer Verarbeitungseinrichtung zu übergeben. Die Verarbeitungseinrichtung kann eine Linearführung und/oder eine Verschließeinrichtung umfassen. Es ist möglich und bevorzugt, dass eine Übernahmeeinrichtung die gefüllten offenen Säcke einer Verschließeinrichtung übergibt.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Stützeinheit vorgesehen, welche den offenen Sack während des Transportes mit der Übernahmeeinrichtung von unten stützt. Dadurch werden die obere Sackwandung und der Greifarm entlastet.
Es ist bevorzugt, dass die Stützeinheit wenigstens eine Verdichtungseinrichtung umfasst, um auch während des Transportes des offenen Sacks mit der Übernahmeeinrichtung eine weitere Absenkung des Produktspiegels zu ermöglichen. Es ist möglich, dass die Stützeinheit ein Gleitbleich und/oder ein Band und/oder eine Rollenführung oder dergleichen umfasst. In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass eine Sackbildungseinrichtung vorgesehen ist, die die benötigten Säcke aus beispielsweise einer Schlauchfolie herstellt.
Vorzugsweise ist eine als Anhängeeinrichtung ausgeführte
Handlingeinheit vorgesehen, die zum Anhängen der zu füllenden offenen Säcke vorgesehen ist. Denkbar ist es auch, dass zwei Anhängeeinrichtungen an einer rotierenden Packmaschine eingesetzt werden. Die Anhängeeinrichtung dient zum Anhängen der zu füllenden offenen Säcke und öffnet die Säcke vorzugsweise vor dem Anhängen, sodass eine dem Querschnitt des Füllstutzens entsprechende Öffnung vorgesehen ist. Zum Anhängen wird ein offener Sack von unten an den Füllstutzen mit der insbesondere unten vorgesehenen Füllöffnung angehängt.
Eine weitere erfindungsgemäße rotierbare Packmaschine zum Füllen von offenen Säcken ist mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten mitrotierenden Fülleinheiten ausgerüstet, die jeweils einen Füllstutzen mit einer Füllöffnung aufweisen. Die offenen Säcke werden durch eine relativ zum Füllstutzen gerichtete Aufwärtsbewegung angehangen. Es ist wenigstens eine als Übernahmeeinrichtung ausgeführte Handlingeinheit zur Übergabe der zu füllenden offenen Säcke an die Fülleinheiten vorgesehen, welche wenigstens einen Greifarm mit einer daran vorgesehenen Greifeinheit umfasst. Dabei ist der Greifarm rotierbar an der Übernahmeeinrichtung angeordnet und die Greifeinheit ist insbesondere schwenkbar an dem Greifarm angeordnet, um eine Schwenkbewegung relativ zu dem Greifarm durchzuführen . Erfindungsgemäß können mit der Handlingeinheit offene Säcke nach der Füllung von den Fülleinheiten übernommen werden. Es ist auch möglich, mit einer Handlingeinheit Leersäcke an die kontinuierlich rotierende Packmaschine zu übergeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Füllen von offenen Säcken mit einer rotierbaren Packmaschine, welche mehrere über dem Umfang verteilt angeordnete und kontinuierlich mitrotierende Fülleinheiten umfasst. Die offenen Säcke werden während der Rotation von unten an die Füllöffnung der Füllstutzen angehangen. Es ist eine Übernahmeeinrichtung vorgesehen, die einen rotierenden Greifarm mit einer Greifeinheit aufweist. Die Greifeinheit ist insbesondere schwenkbar an dem Greifarm angeordnet, um eine Schwenkbewegung relativ zu dem Greifarm durchzuführen. Während der Rotation werden mit der Greifeinheit die offenen Säcke von der Fülleinheit übernommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile, da es eine hohe Abfüllrate und ein sicheres Handling der offenen Säcke ermöglicht .
Vorzugsweise ist die Greifeinheit gegenüber dem Greifarm verschwenkbar ausgeführt, um eine längere Übergabephase zu ermöglichen. Dadurch kann eine größere Strecke entlang des Um- fangs der Packmaschine zur Übergabe verwendet werden.
Gleichzeitig ist die Übergabestrecke gegenüber dem Gesamtumfang relativ klein, sodass eine hohe Anzahl von Füllstutzen über dem Umfang angeordnet werden können. Der zur Übergabe zur Verfügung stehende Winkelbereich beträgt je nach Zahl der Füllstutzen beispielsweise zwischen 15° und 45°.
In allen Ausgestaltungen wird ein gefüllter offener Sack von dem Füllstutzen vorzugsweise abgenommen und definiert gehalten, bevor der offene Sack von der Übernahmeeinrichtung übernommen wird.
Insgesamt stellt die Erfindung eine rotierende Packmaschine und ein Verfahren zum Füllen von offenen Säcken zur Verfügung welches eine hohe Abfüllrate mit definiert gefüllten Säcken ermöglicht. Der benötigte Folienbedarf ist gering, sodass die Säcke genau definiert gefüllt werden können.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch das Ausführungsbeispiel, welches im Folgende mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäß
Packmaschine ;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Packmaschine nach Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische und vergrößerte Darstellung der
Übernahmeeinrichtung der Packmaschine nach Fig. 1;
Fig. 4 die Übernahmeeinrichtung nach Fig. 3 in einer anderen
Stellung;
Fig. 5 eine stark schematisierte Draufsicht auf die Packmaschine und die Übernahmeeinrichtung in einer ersten Position;
Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer zweiten
Position;
Fig. 7 eine stark schematische Draufsicht gemäß Fig. 5 in einer dritten Position;
Fig. 8 eine stark schematisierte Draufsicht gemäß Fig. 5 in einer vierten Position;
Fig. 9 eine stark schematisierte Draufsicht gemäß Fig. 5 in einer fünften Position;
Fig. 10 eine stark schematisierte Draufsicht gemäß Fig. 5 in einer sechsten Position; Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen rotierbaren Packmaschine 1 erläutert, welche in Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht abgebildet ist. Die rotierbare Packmaschine 1 dient zum Füllen von offenen Säcken 2 (vgl. Fig. 3) und verfügt über eine Mehrzahl von Fülleinheiten 3, die hier jeweils mit einem Füllstutzen 4 ausgerüstet sind. An der hier dargestellten Packmaschine 1 können zwischen etwa zwei und sechzehn Fülleinheiten 3 angeordnet werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, noch mehr Fülleinheiten an einer rotierbaren Packmaschine 1 anzubauen.
Die rotierbare Packmaschine 1 wird kontinuierlich rotierend betrieben, sodass die Fülleinheiten 3 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit um eine zentrale Achse drehen. Das abzufüllende Material wird über einen Einlauftrichter 28 und ein Silo 32 den einzelnen Füllstutzen 4 der Fülleinheiten 3 zugeführt .
Die Füllstutzen 4 zur Befüllung der offenen Säcke 2 sind hier vertikal ausgerichtet, sodass die Füllöffnung 5 senkrecht nach unten zeigt. Es ist aber auch möglich, dass die oder
wenigstens eine Füllöffnung zur Senkrechten geneigt ausgerichtet ist. Beispielsweise kann ein Winkel von fünf Grad, zehn Grad oder auch zwanzig Grad zur Senkrechten vorgesehen sein. Offene Säcke 2, die auch als Offensäcke 2 bezeichnet werden, werden von unten an die untere Füllöffnung 5 der
Füllstutzen 4 angehängt.
Dazu wird ein offener Sack 2 ergriffen und die obere Sackwandung 18 geöffnet, sodass die obere Sacköffnung 35 entsteht. Es werden vorzugsweise Sauger und/oder Greifer verwendet, die eine der Querschnittsform des Füllstutzens 4 entsprechende Sacköffnung 35 in den Offensack 2 einbringen und den offenen Sack 2 mit seiner oberen Sackwandung 18 definiert halten, bis der offene Sack 2 auf den Füllstutzen 4 aufgeschoben ist und dort durch hier nicht dargestellte Greifer definiert gehalten wird .
Das Aufstecken der offenen Säcke 2 erfolgt mit einer Anhängeeinrichtung 27, die einer Sackbildungseinrichtung 26 nachgeschaltet ist. In der Sackbildungseinrichtung 26 werden hier aus einer Schlauchfolie die einzelnen Offensäcke 2 während des kontinuierlichen Betriebs hergestellt. Dazu wird von der
Schlauchfolie jeweils eine entsprechende Länge abgeschnitten und die Bodennaht in den Offensack 2 eingefügt. Es können aber auch vorkonfektionierte bzw. vorgefertigte offene Säcke 2 verwendet werden.
Während der Rotation, die hier entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgt, werden die offenen Säcke gefüllt. Gleichzeitig wird über die Verdichtungseinrichtungen 19, die an jeder Fülleinheit 3 höhenverstellbar vorgesehen sind, eine Verdichtung des Produktes erzielt, wodurch der Produktspiegel reduziert wird. Durch die Verdichtung des Produkts werden insgesamt kürzere offene Säcke 2 benötigt und es wird ein prall gefüllter offener Sack 2 hergestellt, der nicht nur wenig Folienmaterial benötigt, sondern auch optisch ansprechend aussieht.
Die zur Herstellung der offenen Säcke 2 verwendete Folie führt dazu, dass die offenen Säcke 2 eine relativ geringe Eigen- steifigkeit aufweisen - im Vergleich zu Säcken aus Papier -, sodass jederzeit eine genau definierte Führung der offenen Säcke 2 gewährleistet werden sollte, um relativ geringe Sacklängen und geringe Sacküberstände zu ermöglichen.
Wenn der offene Sack 2 mit der vorgesehenen Menge gefüllt ist, und die Winkelposition der Übernahmeeinrichtung 6 erreicht, wird der offene Sack 2 von dem Füllstutzen 4 abgenommen, aber von der Verdichtungseinrichtung 19 noch von unten unterstützt. An einer geeigneten Winkelposition übernimmt die Übernahmeeinrichtung 6 mit den um einen gemeinsamen Mittelpunkt 34 rotierenden Greifarmen 8 und 9 den offenen Sack 2 und übergibt ihn an die Linearführung 21 mit einer Verschließeinrichtung 20 zur Verschließung der oberen offenen Enden der Offensäcke 2. Dadurch, dass der offene Sack 2 jederzeit definiert gehalten und geführt wird, kann auch ein definierter Verschluss der Offensäcke 2 gewährleistet werden.
Ein Schutzzaun 33 kann vorgesehen sein, damit ein Betreten des Gefahrenbereichs verhindert wird.
Die rotierbare Packmaschine 1 wird bevorzugt an einem Gestell 30 hängend gelagert, wobei Träger 31 die rotierbare Packmaschine halten. Im oberen Bereich des rotierenden Teils kann ein Silo 32 zur Zwischenlagerung von Produkt vorgesehen sein.
Fig. 3 zeigt eine stark schematische Ansicht der als Übernahmeeinrichtung 6 ausgeführten Handlingeinheit 7 in einer Position, in der die Übernahmeeinrichtung 6 gerade einen
Offensack 2 mit der Greifeinheit 10 an dem Greifarm 8 von der Packmaschine 1 übernimmt. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Komponenten dargestellt.
Der offene Sack 2 wird von unten von der Verdichtungseinrichtung 19 der Fülleinheit 3 unterstützt. In der dargestellten Position hat die Greifeinheit 10 des Greifarms 8 mit den Greifern 12 und 13 die obere Sackwandung 18 ergriffen. Gleichzeitig umgreift die Halteeinrichtung 15 einen unteren Teil des gefüllten offenen Sacks 2. Die Sacköffnung 35, mit der der offene Sack 2 an dem Füllstutzen 4 gehangen hat, ist noch praktisch unverändert geöffnet. Mit der Verschwenkung des offenen Sacks 2 von der Packmaschine 1 gelangt die Übernahmeeinrichtung 6 in die in Fig. 4 dargestellte Position, in der der offene Sack 2 von unten durch das Gleitblech 25 unterstützt in Richtung auf die Linearführung 21 verschwenkt wird. Dabei halten die Greifer 12 und 13 der Greifeinheit 10 die obere Sackwandung 18 definiert.
Der Greifarm 9 übergibt in der Darstellung gemäß Fig. 3 den offenen Sack 2 an die Linearführung 21. In der Darstellung gemäß Fig. 4 hat der Greifarm 9 mit der Greifeinheit 11 den an die Linearführung 21 übergebenen offenen Sack 2 losgelassen und verschwenkt in Richtung der rotierenden Fülleinheiten 3, um den nächsten in die Abnahmeposition gelangenden offenen Sack 2 zu übernehmen.
Zum rotierenden Antrieb der Übernahmeeinrichtung 6 dient ein Antrieb 14, der die Übernahmeeinrichtung 6 um eine Drehachse 34 rotierend antreibt.
In diesem Ausführungsbeispiel treibt der Antrieb 14 nicht nur die Rotationsbewegung der Greifarme 8 und 9 an, sondern über ein festes Übersetzungsverhältnis auch die Schwenkbewegung der Greifeinheiten 10 und 11 an. Dabei wird hier ein festes Übersetzungsverhältnis gewählt, sodass die Greifeinheiten 10 und 11 mit der doppelten Frequenz verschwenkt werden, wie die Rotationsfrequenz der Greifarme 8 und 9.
Dadurch wird in exakt zwei Positionen eine parallele Ausrichtung der Greifeinheiten 10 und 11 zu einem an einer Fülleinheit 3 in der Abnahmeposition angeordneten offenen Sack 2 gewährleistet. Es wird gleichzeitig ein offener Sack 2 mit einer parallel angeordneten Greifeinheit 10 von der Fülleinheit 3 übernommen, während eine parallel zur Linearführung 21 angeordnete Greifeinheit 11 den entsprechenden offenen Sack 2 an die Linearführung 21 übergibt.
Die Halteeinrichtung 15 sorgt während der Verschwenkung von der Packmaschine 1 zur Linearführung 21 für einen sicheren Halt der gefüllten offenen Säcke 2 in einem unteren Bereich. Das führt auch zu einer Entlastung der oberen Sackwandung 18. Die Halteeinrichtung 15 kann höhenverstellbar sein.
Mit Bezug auf die Fig. 7 - 10 wird im Folgenden an Hand schematischer Draufsichten die Funktionsweise der Übernahmeeinrichtung 6 als Handlingeinheit 7 beschrieben.
Die in Fig. 5 in einer ersten Position dargestellte Über- nahraeeinrichtung 6 nähert sich mit geöffneten Greifern 12 und 13 der Greifeinheit 10 der rotierenden Packmaschine 1 und dem an einem Füllstutzen 4 angeordneten offenen Sack 2.
Wie ein Vergleich der Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigt, führt die Verschwenkung der Greifeinheit 10 über den Kurbeltrieb 36 mit der Koppelstange 37 und der Kurbel 38 dazu, dass die Greifeinheit 10 über einen recht weiten Winkelbereich parallel oder doch im Wesentlichen parallel zu der Längserstreckung der oberen Sackwandung 18 ausgerichtet bleibt. In Fig. 5 eilt die Seite des Greifers 12 der Greifeinheit 10 dem Greifarm 8 voraus, während im Folgenden die effektive Geschwindigkeit der Verschwenkung verringert wird, sodass in der Darstellung gemäß Fig. 8 ein spitzer Winkel zwischen dem Greifarm 8 und der Greifeinheit 10 auf der Seite des Greifers 12 vorliegt.
Der Kurbeltrieb 36 bewirkt über die Kurbel 38 und die Koppelstange 37 eine Verschwenkung der Greifeinheiten 10 und 11, die zu einer vorteilhaften Überlappung in den Übergabebereichen an der Packmaschine 1 und der Linearführung 21 führen.
Die Greifer 12 und 13 ergreifen zunächst die obere Sackwandung 18 eines offenen Sacks 2, bevor die entsprechenden Greifer an der Fülleinheit 3 den offenen Sack 2 freigeben. Im Folgenden wird der offene Sack 2 mit der Greifeinheit 10 und der
Halteeinrichtung 15 von der insbesondere als Rütteleinrichtung ausgeführten Verdichtungseinrichtung 19 abgezogen (vgl. Fig. 4) und mit der Stützeinheit 22 unterstützend zur Linearführung 21 verbracht. Dabei kann die Stützeinheit 22 als Rollenführung 23, Verdichtungseinrichtung 24 oder als Gleitblech 25 oder ähnliches ausgeführt sein.
An der Linearführung 21 ergibt sich wiederum ein relativ großes Winkelsegment mit einem Überlappungsbereich, in dem der offene Sack 2 an die Linearführung 21 übergeben wird.
Bei der Schwenkbewegung von der Fülleinheit 3 zu der Linear- führung 21 wird eine Spanneinheit 17 aktiviert, womit der Abstand zwischen den Greifern 12 und 13 vergrößert wird und somit die obere Sackwandung 18 gespannt wird. Dadurch wird ein faltenfreies Verschließen der oberen Sackwandung 8 des offenen Sacks 2 ermöglicht.
In Fig. 9 ist die Drehrichtung 28 der Packmaschine 1 eingezeichnet. Die Drehrichtung 39 der Greifarme 8 und 9 ist umgekehrt .
Insgesamt wird eine vorteilhafte kontinuierlich rotierende Packmaschine 1 zur Füllung von offenen Säcken zur Verfügung gestellt, bei der eine hohe Abfüllrate möglich ist.
Gleichzeitig kann der Aufwand verringert werden, da insgesamt nur eine einzige Verschließeinrichtung nötig ist, statt an jedem Füllstutzen eine eigene vorzusehen Möglich ist aber z. B. auch der Einsatz von zwei Verschließeinrichtungen. Die gefüllten offenen Säcke 2 können von der Übernahmeeinrichtung 6 übernommen und einer Verschließeinrichtung zugeführt werden. So wird bei hoher Abfüllrate nur eine Verschließeinrichtung für eine Anzahl von Füllstutzen benötigt. Durch die gegenläufigen Rotationsbewegungen der Übernahmeeinrichtung 6 und der Fülleinheiten 3 wird insbesondere in Verbindung mit den verschwenkbaren Greifeinheiten eine zuverlässige Abnahme und Übergabe der gefüllten Säcke ermöglicht.
Bezugszeichenliste :
1 Rotierbare Packmaschine 24 Verdichtungseinrichtung
2 offener Sack 25 Gleitblech
3 Fülleinheit 26 Sackbildungseinrichtung
4 Füllstutzen 27 Anhängeeinrichtung
5 Füllöffnung 28 Drehrichtung
6 Übernahmeeinrichtung 29 Einlauftriehter
7 Handlingeinheit 30 Gestell
8 Greifarm 31 Träger
9 Greifarm 32 Silo
10 Greifeinheit 33 Schutzzaun
11 Greifeinheit 34 Drehachse
12 Greifer 35 Sacköffnung
13 Greifer 36 Kurbeltrieb
14 Antrieb 37 Koppelstange
15 Halteeinrichtung 38 Kurbel
17 Spanneinheit 39 Drehrichtung
18 Sackwandung 40 Drehrichtung
19 Verdichtungseinrichtung 41 Verarbeitungseinrichtung
20 Verschließeinrichtung 42 Antrieb
21 Linearführung 43 Rüttelflasche
22 Stützeinheit
23 Rollenführung

Claims

Ansprüche :
1. Rotierbare Packmaschine (1) zum Füllen von offenen Säcken (2) mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten mitrotierenden Fülleinheiten (3) , die jeweils einen Füllstutzen (4) mit einer Füllöffnung (5) aufweisen, an die durch eine relativ zum Füllstutzen gerichtete Aufwärtsbewegung die offenen Säcke (2) anhängbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine als Übernahmeeinrichtung (6) ausgeführte Handlingeinheit (7) zur Übernahme der gefüllten offenen Säcke (2) von den Fülleinheiten (3) vorgesehen ist, welche wenigstens einen Greifarm (8, 9) mit einer daran vorgesehenen Greifeinheit (10,11) umfasst, wobei der Greifarm (8,9) rotierbar an der Übernahmeeinrichtung (6) angeordnet ist und wobei die Greifeinheit (10,11) schwenkbar an dem Greifarm (8,9) angeordnet ist, um eine der Rotation der Greifarme überlagerte Schwenkbewegung relativ zu dem
Greifarm (8,9) durchzuführen.
2. Rotierbare Packmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei die
Greifeinheit (10,11) wenigstens zwei Greifer (12,13) umfasst, um einen offenen Sack (2) zu ergreifen.
3. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche kontinuierlich rotierbar ausgeführt ist, und wobei die Übernahmeeinrichtung (6) einen Antrieb (14) zur Drehung des Greifarms (8,9) umfasst, wobei eine Umfangsgeschwindigkeit des Greifarms (8,9) an eine Umfangsgeschwindigkeit der Füllstutzen (4) angepasst ist.
4. Rotierbare Packmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Antrieb (14) auch zum Schwenken der Greifeinheit (10,11) dient, und/oder wobei die Drehgeschwindigkeit der Kurbel (38) der Greifeinheit (10,11) ein Vielfaches der Drehgeschwindigkeit des Greifarms (8,9) beträgt .
5. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Greifarm und die daran vorgesehene Greifeinheit dazu ausgebildet sind, während der Sackübergabe gegensinnig zu verschwenken.
6. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Halteeinrichtung (15) unterhalb der Greifeinheit (10,11) angeordnet ist und damit synchron geführt wird.
7. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Greifeinheit (10,11) eine Spanneinheit (16) umfasst, mit der eine obere Sackwandung (18) flach gezogen und gespannt werden kann.
8. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fülleinheit (3) wenigstens eine Verdichtungseinrichtung (19) umfasst, die unterhalb des Füllstutzens (4) vorgesehen ist, und welche insbesondere höhenverstellbar angeordnet ist.
9. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übernahmeeinrichtung (6) dazu vorgesehen ist, die gefüllten offenen Säcke (2) einer Verarbeitungseinrichtung (41) zu übergeben.
10. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stützeinheit (22) vorgesehen ist, welche den offenen Sack (2) während des Transportes mit der Übernahmeeinrichtung (6) von unten stützt.
11. Rotierbare Packmaschine (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Stützeinheit (6) wenigstens eine Verdichtungseinrichtung (24) umfasst.
12. Rotierbare Packmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Sackbildungseinrichtung (26) vorgesehen ist.
13. Rotierbare Packmaschine (1) zum Füllen von offenen Säcken (2) mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten mitrotierenden Fülleinheiten (3) , die jeweils einen Füllstutzen (4) mit einer Füllöffnung (5) aufweisen, an die durch eine relativ zum Füllstutzen (4) gerichtete Aufwärtsbewegung die offenen Säcke (2) anhängbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine als Übernahmeeinrichtung (6) ausgeführte Handlingeinheit (7) zur Übergabe der zu füllenden offenen Säcke
(2) an die Fülleinheiten (3) vorgesehen ist, welche
wenigstens einen Greifarm (8,9) mit einer daran vorgesehenen Greifeinheit (10,11) umfasst, wobei der Greifarm (8,9) rotierbar an der Übernahmeeinrichtung (6) angeordnet ist .
14. Verfahren zum Füllen von offenen Säcken (2) mit einer
kontinuierlich rotierbaren Packmaschine (1) , welche mehrere über dem Umfang verteilt angeordnete kontinuierlich mitrotierende Fülleinheiten (3) umfasst, wobei die offenen Säcke (2) während der Rotation von unten an die Füllöffnung (5) der Füllstutzen (4) angehangen werden aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Übernahmeeinrichtung (6) vorgesehen ist, die einen rotierenden Greifarm mit (8, 9) einer Greifeinheit (10, 11) aufweist und die mit der Greifeinheit (10, 11) die offenen Säcke (2) während der Rotation von der Fülleinheit
(3) übernimmt und wobei die Greifeinheit (10, 11) gegenüber dem Greifarm (8, 9) schwenkt, um eine längere Übergabephase zu ermöglichen.
15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein
offener Sack von einem Füllstutzen abgenommen und definiert gehalten wird, bevor der offene Sack von der Übernahmeeinrichtung übernommen wird.
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