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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen von Ventilsäcken mit schüttfähigen Gütern. Dabei können grundsätzlich alle Produkte zur Abfüllung vorgesehen sein, die in Ventilsäcke abgefüllt werden können, wie z. B. mineralische Baustoffe, bauchemische Produkte, Zement, Farbpigmente und dergleichen mehr.
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Ventilsäcke weisen einen Sackkörper und meist an einem oberen seitlichen Ende ein Sackventil auf, mit welchem der Ventilsack zum Befüllen auf einen Füllstutzen einer Ventilsack-Füllmaschine aufgesteckt wird. Dabei wird der Sackkörper an dem meist waagerecht ausgerichteten Füllstutzen gehalten. Nach dem Abschieben des Ventilsacks von dem Füllstutzen sorgt das Ventil des Ventilsacks dafür, dass praktisch kein oder doch nur sehr wenig Material aus dem Inneren des Sacks nach außen austreten kann, da durch den im Inneren des Ventilsacks vorhandenen Fülldruck das Ventil weitestgehend selbsttätig geschlossen und somit einen Austritt von abgefüllten Material verhindert wird. Ventilsäcke verhindern deshalb aufgrund ihres Ventils schon weitgehend selbsttätig den Austritt von abgefülltem Material.
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Aufgrund von steigenden Kundenanforderungen an die Sauberkeit der Säcke und/oder beispielsweise erhöhten Anforderungen bei der Abfüllung von sehr leichten Materialien wie Farbpigmenten und bei sonstigen Kundenanforderungen sind deshalb auch Ventilsack-Abfüllmaschinen bekannt geworden, bei denen die im Wesentlichen selbstschließenden Ventile nach dem Füllvorgang durch eine Verschließnaht verschlossen werden, um den Austritt von Schüttgut aus dem Ventil des Ventilsacks vollständig zu unterbinden.
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Es hat sich gezeigt, dass bei z. B. besonders starken Belastungen auch ein durch eine Verschließnaht verschlossenes Ventil eines Ventilsacks sich teilweise oder vollständig öffnen kann, wenn beispielsweise ungünstige Umstände wie z. B. schlechtes Sackmaterial zusammenkommen und der Ventilsack zusätzlich noch einer hohen Belastung ausgesetzt wird.
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Mit der
DE 40 04 817 A1 der Anmelderin sind schon ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verschließen von mittels einer Ventilsackfüllmaschine gefüllten Ventilsäcken bekannt geworden, wobei nach der Abnahme des Ventilsacks von dem Füllstutzen zwei Spreizfinger in das Ventil eintauchen, um das Ventil zu spreizen. Anschließend taucht eine Heißluftdüse in das Ventil ein, um das Ventil zu verschließen. Die Spreizfinger werden so früh wie möglich wieder herausgezogen, um ein Aufheizen der Spreizfinger zu vermeiden. Dieser Stand der Technik funktioniert an sich, hat aber Nachteile. Ein Nachteil ist, dass das Heißluftgebläse abgefülltes Schüttgut aufwirbelt, was zu einer erheblichen Verschmutzung führen kann. Außerdem können die Spreizfinger sehr leicht verschmutzen. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Ventil nach der Abnahme von den Spreizfingern ergriffen werden muss, was bei abknickenden oder sich wegbiegenden Ventilen nicht immer gelingt. Schwierig ist auch die aufeinander abgestimmte Bewegung der einzelnen Komponenten.
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Mit der
DE 819 973 ist eine Vorrichtung zum Verschließen der Ventile an Ventilsäcken bekannt geworden. Dabei werden die Ventilsäcke ebenfalls nach dem Füllvorgang von dem Füllstutzen einer Füllmaschine abgenommen. Ein Warmverschließaggregat wird von einer seitlichen Ruhestellung in die Arbeitsstellung verschwenkt. Danach wird die Ventilmanschette gespreizt und anschließend wird das Ventil mit einer Klemme geklemmt, während ein druck- oder temperaturempfindliches Klebemittel zum Verkleben dient. Die bekannte Vorrichtung erlaubt die dichte Verschließung von Ventilsäcken, hat aber den Nachteil, dass das Warmverschließaggregat von Hand bedient wird. Bei einer Automatisierung ist ein Finden des Ventils nicht gewährleistet, da die Ventile von Ventilsäcken nicht immer die gewünschte Ausrichtung haben, sondern auch z. B. schlaff zur Seite hängen können.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abfüllung von Schüttgütern in Ventilsäcke zur Verfügung zu stellen, wobei eine zuverlässige und reproduzierbare automatische Verschließung des Ventilsacks ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 12. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befüllen von Ventilsäcken mit schüttfähigen Gütern umfasst wenigstens einen Füllstutzen zum Befüllen eines mit einem Sackkörper und einem Ventil versehenen Ventilsacks und weist weiterhin eine Sackhalterung zum Führen und/oder Unterstützen des Ventilsacks auf. Der Ventilsack wird zum Befüllen mit dem Ventil auf den Füllstutzen aufgebracht und hängt während des Füllvorgangs an dem Füllstutzen. Wenigstens eine Spreizeinrichtung ist vorgesehen, die wenigstens teilweise innerhalb des Ventils des an dem Füllstutzen hängenden Ventilsacks anordenbar ist, um das Ventil des Ventilsacks wenigstens nach dem Abnehmen von dem Füllstutzen zu spreizen, und um das gespreizte Ventil des Ventilsacks insbesondere einer Verschließeinrichtung zuzuführen und mit einer Verschließnaht zu verschließen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine zuverlässige und reproduzierbare Verschließung des Ventils des Ventilsacks mit einer Verschließnaht. Durch die Anordnung der Spreizeinrichtung wenigstens teilweise innerhalb des Ventils, während der Ventilsack mit dem Ventil an dem Füllstutzen hängt, wird zu jedem Zeitpunkt eine definierte und reproduzierbare Position gewährleistet. Durch die immer gleichen Bedingungen beim Verschließen können reproduzierbare Randbedingungen beim Verschließen gewährleistet werden, sodass die Verschließnaht auch hohen und höchsten Belastungen zuverlässig Stand hält.
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Ein ganz erheblicher Vorteil ist, dass das Ventil zu jedem Zeitpunkt genau definiert gehalten wird. Das flexible bzw. instabile Ventil nimmt im Stand der Technik ungeführt eine zufällige und undefinierte Position im Raum ein. Daraus können fehlerhafte Verschlussvorgänge resultieren. Ein solches Problem tritt insbesondere bei großvolumigen Säcken für leichte Schüttgüter mit entsprechend großen bzw. breiten Ventilen auf. Bei solchen Materialien wirkt sich ein Materialaustritt besonderes ungünstig aus. Durch die Erfindung können hohe und höchste Ansprüche an die Qualität und Sauberkeit erfüllt werden.
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Der wenigstens eine Füllstutzen ist insbesondere wenigstens im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Die Sackhalterung dient zum Unterstützen des Ventilsacks während des Füllvorgangs und/oder während der Abnahme. Die Sackhalterung ist vorzugsweise über eine wenigstens im Wesentlichen parallelogrammartig vorgesehene Struktur zwischen wenigstens einer Füllposition und wenigstens einer Verschließposition und gegebenenfalls einer weiteren Abwurfposition verfahrbar vorgesehen. Möglich ist es auch, dass der Abwurf des gefüllten Ventilsacks in der Verschließposition erfolgt, sodass die Verschließposition und die Abwurfposition gegebenenfalls identisch sein können.
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Vorzugsweise wird das Ventil des Ventilsacks bei der Überführung der Sackhalterung von der Füllposition in die Verschließposition von dem Füllstutzen abgezogen. Dazu erfolgt eine nahezu lineare und horizontale Bewegung des den Ventilsack haltenden Teils der Sackhalterung während des Abziehens des Ventils von dem Füllstutzen.
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Durch eine nahezu horizontale Bewegung des den Ventilsack haltenden Teils der Sackhalterung wird Druck auf das Sackinnere während der Abnahme vermieden. Würde bei der Abnahme der Sackkörper des Ventilsacks noch weiter zusammengedrückt, könnte trotz des vorhandenen Ventils noch ein Teil des abgefüllten Materials aus dem Ventil nach außen gedrückt werden. Obwohl Ventilsäcke in ihrem Ventil regelmäßig eine laschenartige Wandung eingefügt haben, die das Ventil bei erhöhtem Innendruck selbsttätig schließt, sollte während des Abschiebens des Ventilsacks von dem Füllstutzen eine Druckaufbringung von außen auf den Sackkörper vermieden werden.
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Vorzugsweise ist die Spreizeinrichtung an der Sackhalterung angeordnet, sodass die Spreizeinrichtung mit der Sackhalterung zusammen bewegbar vorgesehen ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Ventil des Ventilsacks auch nach dem Überführen der Sackhalterung von der Füllposition in die Verschließposition gespreizt wird oder weiterhin gespreizt bleibt und an eine definierte Position verbracht wird.
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Eine separat von der Sackhalterung angeordnete Spreizeinrichtung müsste hingegen entweder separat verfahrbar sein oder aber das Ventil des Ventilsacks erst in der Verschließposition ergreifen.
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In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Spreizeinrichtung wenigstens einen und insbesondere wenigstens zwei Spreizfinger umfasst. Besonders bevorzugt sind zwei Spreizfinger vorgesehen, die vorteilhafterweise an ihren Fingerenden relativ dünn ausgeführt sind.
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Besonders bevorzugt greift der wenigstens eine Spreizfinger in der Füllposition wenigstens teilweise in das Ventil ein bzw. ist wenigstens teilweise innerhalb des Ventils angeordnet. Besonders bevorzugt greift wenigstens ein Spreizfinger schon direkt nach dem Aufstecken des Ventilsacks in das Ventil ein bzw. ist wenigstens teilweise darin angeordnet. Besonders bevorzugt ist, dass der Spreizfinger in der Verschließposition wenigstens teilweise innerhalb des Ventils angeordnet ist und wenigstens mit dem Finger in das Ventil eingreift.
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Besonders praktisch ist es, wenn die Spreizfinger so angeordnet sind, dass sie beim Aufstecken oder direkt nach dem Aufstecken sich wenigstens teilweise innerhalb des Ventils befinden. Dazu ist es möglich, dass wenigstens ein Spreizfinger wenigstens teilweise in eine Vertiefung des Füllstutzens einbringbar ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Spreizfinger vor dem Aufstecken des Ventilsacks in die Vertiefung an dem Füllstutzen eingebracht werden, sodass der Spreizfinger das Aufstecken des Ventilsacks auf den Füllstutzen gar nicht oder nur in einem unwesentlichen Ausmaße behindert. Möglich ist es aber auch, dass der wenigstens eine Spreizfinger erst nach dem Aufstecken des Ventils in die Vertiefung an dem Füllstutzen und/oder in das Sackventil eingebracht wird.
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Anstelle einer Vertiefung ist es auch möglich, dass der Spreizfinger von vorn von einer Abdeckung, Nase oder dergleichen an dem Füllstutzen abgedeckt wird, sodass der Spreizfinger beim Aufstecken des Ventilsacks auf den Füllstutzen das Aufstecken nicht behindert. Dazu kann der Füllstutzen an seinem vorderen Ende oder in der Nähe des vorderen Endes einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen, wobei an wenigstens einer Stelle ein Hinterschnitt vorgesehen ist, in bzw. an dem wenigstens ein Spreizfinger angeordnet werden kann.
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Bevorzugt ist es auch, die Spreizfinger an den vorderen Enden selbst anzuschrägen und so ein störungsfreies Aufstecken des Sackventils ohne Vertiefungen im Füllstutzen oder ohne Abdeckungen am Füllstutzen zu ermöglichen.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass wenigstens eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Ventilwandung zwischen der Spreizeinrichtung und der Halteeinrichtung klemmbar ist. Möglich und bevorzugt ist es beispielsweise, dass zwei Spreizfinger und zwei Haltefinger vorgesehen sind, wobei jeweils zwischen einem Spreizfinger und einem Haltefinger die Ventilwandung klemmbar ist. Die Halteeinrichtung kann insgesamt verfahrbar vorgesehen sein. Möglich ist es auch, dass einzelne Teile der Halteeinrichtung, wie beispielsweise die Haltefinger verfahrbar, vorgesehen sind.
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Die Spreizfinger unterstützen darüber hinaus auch die Positionierung des Sackes auf dem Füllstutzen und fixieren diesen in Kombination mit den Haltefingern auf dem Füllstutzen. Ein separater Sackhalter, wie im Stand der Technik wird nicht benötigt, kann aber in Verbindung mit der Sackerkennung alternativ eingesetzt werden. Die Erkennung kann z. B. über eine Lichtschranke erfolgen.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung wenigstens eine Verschließeinrichtung umfasst, mit der die Verschließnaht in das Ventil einbringbar ist. Dabei ist die Verschließeinrichtung derart angeordnet, dass sie die Verschließnaht zwischen dem Sackkörper und den in das Sackventil eingreifenden Spreizfingern einbringt.
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Die Ausgestaltung, bei der die Verschließnaht in das Sackventil zwischen dem Sackkörper und den in das Sackventil eingreifenden Spreizfingern vorgesehen wird, ist besonders vorteilhaft. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht die Einbringung der Verschließnaht in das Ventil, während das Ventil noch von den Spreizfingern gespreizt ist. Insbesondere weisen die Spreizfinger an ihren in das Sackventil eingreifenden Bereichen einen relativ geringen Querschnitt auf, sodass das von beispielsweise zwei Spreizfingern gespreizte Sackventil einen sehr flachen Querschnitt aufweist. Dann liegen die obere und die untere Ventilwandung des Sackventils fast aneinander an. Durch eine solche Spreizung wird eine definierte Ausrichtung des Ventils vor dem Einbringen der Verschließnaht gewährleistet, wobei durch die Spreizung eine faltenfreie Positionierung der Ventilwandungen erreichbar ist.
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Eine solche faltenfreie Positionierung des Sackventils an definierter Position vor dem Einbringen der Verschließnaht ist besonders vorteilhaft, da durch Falten die Reproduzierbarkeit und Festigkeit der Verschließnaht erheblich gemindert wird. Es hat sich herausgestellt, dass bei Falten im Sackventil die örtliche Festigkeit der Verschließnaht erheblich gemindert sein kann, sodass die vorgesehene Belastbarkeit nicht erreicht wird. Eine faltenfreie Verschließung gewährleistet die vorgesehene Belastbarkeit. Durch die Spreizung des Sackventils vor dem Einbringen der Verschließnaht werden solche Falten zuverlässig vermieden, sodass eine hoch qualitative und reproduzierbare Verschließnaht gewährleistet werden kann.
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In bevorzugten Weiterbildungen ist die Verschließeinrichtung zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsposition verfahrbar vorgesehen. Dann kann die Verschließeinrichtung an der Sackabfüllmaschine während des Füllvorgangs beispielsweise oberhalb und/oder seitlich des Füllstutzens vorgesehen sein und erst zur Verschließung von der oberhalb des Füllstutzens vorgesehenen Ruheposition in die Verschließposition verfahren werden.
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In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Verschließeinrichtung als Schweißeinrichtung und insbesondere als Ultraschall-Schweißeinrichtung ausgeführt ist. Dazu umfasst die Verschließeinrichtung insbesondere eine Sonotrode und einen Amboss. Möglich ist es auch, dass beispielsweise zwei Sonotroden und ein oder zwei Ambosse vorgesehen sind.
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In allen Ausgestaltungen ist es möglich, dass wenigstens eine Presseinrichtung vorgesehen ist, die wenigstens eine Pressbacke umfasst, mit welcher auf einen an der Sackhalterung aufgenommenen Ventilsack von wenigstens einer Seite Druck ausübbar ist. Eine solche Presseinrichtung eignet sich beispielsweise dazu, auf den an dem Füllstutzen hängenden Ventilsack am Ende des Füllvorgangs Druck von beiden Seiten auszuüben, um die während des Füllprozesses mit in den Sackkörper gelangte Luft möglichst effektiv und schnell aus dem Sackinneren zu entlüften. Wird am Ende des Füllprozesses von außen Druck auf den Ventilsack aufgebracht, verläuft die Entlüftung erheblich schneller. Es hat sich herausgestellt, dass die Aufbringung von Druck vor der Abnahme des Sacks eine zuverlässige Entlüftung bewirkt, sodass der Überdruck im Sack vor der Abnahme in einem erheblichen Maße abgebaut werden kann. Dadurch kann der Austritt von abgefülltem Schüttgut aus dem Inneren des Sacks nach der Abnahme noch weitgehender vermieden werden.
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Die Presseinrichtung umfasst vorzugsweise zwei Pressbacken, die den Sack während des Füllvorgangs halten. Nach abgeschlossenem Pressvorgang zum Herausdrücken überschüssiger Luft halten die Pressbacken den Sack immer noch. Die Pressbacken verfahren bei der Abnahme des Sacks zusammen mit der Sackhalterung und halten den abgenommenen Sack in definierter Position. Dabei führen und halten die Pressbacken den abgenommenen Sack und entlasten dadurch die Spreizfinger bzw. die Spreizeinrichtung. Dabei wird bevorzugt der Druck auf die Pressbacken, gegenüber dem Pressdruck während der Füllung, erheblich reduziert, um einen Austritt von Schüttgut aus dem Sackinneren zu vermeiden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Ventilsack mit seinem Ventil auf einen Füllstutzen aufgebracht und eine Spreizeinrichtung wird wenigstens teilweise in das Ventil eingebracht. Der Ventilsack wird an dem Füllstutzen mit einem Schüttgut befüllt. Das Ventil des Ventilsacks wird vor dem Verschließen mittels einer Spreizeinrichtung gespreizt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat ebenfalls viele Vorteile, da es eine zuverlässige und reproduzierbare Verschließung des Ventils des Ventilsacks gewährleistet. Dazu wird vorzugsweise wenigstens ein Spreizfinger einer Spreizeinrichtung vor dem Verschließen und insbesondere vor dem Befüllen des Ventilsacks in das Ventil eingebracht.
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Insbesondere kann die Spreizeinrichtung schon bei dem bzw. mit dem Aufstecken des Ventils des Ventilsacks wenigstens teilweise in das Ventil eingebracht werden.
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Um ein zuverlässiges Aufstecken des Ventilsacks zu gewährleisten, kann es möglich sein, den oder die Spreizfinger an den Füllstutzen zu verfahren und/oder anzulegen.
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Der oder die Spreizfinger können nach dem Aufstecken oder nach dem Abnehmen des Ventilsacks in die Spreizposition vorbelastet werden. Vorzugsweise wird die Sackhalterung von der Füllposition in die Verschließposition überführt, während die Spreizfinger in dem Ventil verbleiben. Während die Sackhalterung von der Füllposition in die Verschließposition verfährt, wird der Ventilsack vorzugsweise von dem Füllstutzen abgenommen bzw. abgeschoben.
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Besonders bevorzugt ist, dass die Verschließeinrichtung das Ventil verschließt, während die Spreizfinger noch das Sackventil spreizen. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Verschließung gewährleistet werden, da das Ventil während des Verschließvorgangs definiert gehalten wird.
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Insgesamt wird mit der Erfindung die reproduzierbare Verschließung des Sackventils gewährleistet. Beim Einbringen einer Schweißnaht wird ein glattes Ventil zur Verfügung gestellt, sodass eine faltenfreie Verschweißung des Ventils möglich ist. Somit wird auch bei der Abfüllung von frei fließenden und insbesondere von leichten Materialien zuverlässig ein Wiederaustreten von abgefüllten Materialien verhindert.
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Es ist möglich, dass die Spreizfinger in seitlichen Aussparungen, Nuten oder Vertiefungen des Füllstutzens wenigstens teilweise aufgenommen sind. Möglich ist es aber auch, dass die Spreizfinger nur zu einem geringen Teil oder gar nicht in solchen Aussparungen, Nuten oder Vertiefungen vorgesehen sind. Dann sind die Spreizfinger vorzugsweise derart geformt, dass sie ein Aufstecken des Sacks von vorn auf den Füllstutzen nicht wesentlich behindern.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass eine Blähmanschette an dem Füllstutzen vorgesehen ist, die nach dem Aufstecken des Sacks aufgebläht wird, um einen dichten Sitz des Sackventils an dem Füllstutzen zu gewährleisten. Vor dem Abnehmen des Ventilsacks wird die Blähmanschette entlüftet, sodass der Ventilsack von dem Füllstutzen abgeschoben werden kann.
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Nach dem Auseinanderfahren der Spreizfinger liegt das ursprünglich in der Querschnittsform des Füllstutzens vorliegende Sackventil nun flach liegend vor.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, das mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert wird.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Packmaschine;
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2 eine vergrößerte perspektivische schematische Ansicht des den Ventilsack abfüllenden Teils der Packmaschine nach 1;
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3 eine Vorderansicht der Packmaschine nach 2;
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4 eine Seitenansicht der Packmaschine nach 3;
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5 eine schematische Draufsicht auf den Füllstutzen und einen angehängten Ventilsack;
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6 einen schematischen Querschnitt durch den Füllstutzen und einen angehängten Ventilsack nach dem Aufstecken des Ventilsacks;
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7 einen schematischen Querschnitt durch den Füllstutzen und den Ventilsack beim Füllvorgang;
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8 eine schematische Draufsicht auf den Füllstutzen und das Sackventil in der Verschließposition;
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9 eine schematische Seitenansicht des abgeschobenen Ventilsacks mit der Verschließeinrichtung in der Ruheposition;
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10 eine schematische Seitenansicht des gespreizten Ventilsacks mit der Verschließeinrichtung in der Ruheposition;
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11 eine schematische Seitenansicht des gespreizten Ventilsacks mit der Verschließeinrichtung in der Arbeitsposition; und
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12 eine schematische Seitenansicht des gespreizten Ventilsacks mit der Verschließeinrichtung beim Verschließen des Ventils.
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In 1 ist in einer schematischen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Füllen von Ventilsäcken 2 dargestellt, wobei die Vorrichtung als Packmaschine 1 ausgeführt ist.
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Der Packmaschine 1 ist ein Leersackmagazin 50 zugeordnet, aus dem die Ventilsäcke 2 einzeln ergriffen werden. Der auf der linken Seite der Darstellung gemäß 1 abgebildete Ventilsack 2 wurde einzeln ergriffen und wird im Anschluss über die Verfahrschiene 53 der Verfahreinheit 52 mit der Aufsteckeinrichtung 51 auf einem Füllstutzen der Packmaschine 1 aufgesteckt, nachdem der in der rechten Hälfte der Darstellung gemäß 1 abgebildete Ventilsack 2 gefüllt, verschlossen und abgenommen wurde. Eine Absaugung 55 dient zur Absaugung von möglicherweise ausstaubendem Schüttgut. Zur Förderung des Schüttguts wird ein Förderorgan 54 eingesetzt, welches beispielsweise als Doppelmembranpumpe 56 ausgeführt sein kann, um besonders leichte Materialien abzufüllen. Möglich ist aber auch der Einsatz anderer Förderorgane, die als Förderturbine oder dergleichen ausgeführt sind.
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2 zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung den die Abfüllung bewirkenden Teil der Packmaschine 1. Gegebenenfalls kann die in 2 abgebildete Vorrichtung auch als separate Packmaschine 1 eingesetzt werden. Dazu würde an der in 2 abgebildeten Packmaschine 1 noch die Zufuhr von Schüttgut vorgesehen.
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Möglich ist der Einsatz auch an rotierenden Packmaschinen, die mit einer Mehrzahl von Füllstutzen ausgerüstet ist.
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Wie 2 zeigt, verfügt die Packmaschine 1 über eine – Sackhalterung 7 der zur Führung und/oder zur Unterstützung des Ventilsacks 2 beim Füllen und Abnehmen dient. Das Ventil 4 des Ventilsacks ist auf dem Füllstutzen der Packmaschine 1 aufgeschoben, während der Sackkörper 3 von dem Füllstutzen aus nach unten hängt. In 2 ist die Füllposition 10 dargestellt, in der der Ventilsack 2 gefüllt wird. Die Verschließeinrichtung 21 befindet sich in der Ruheposition 22 oberhalb des Füllstutzens.
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Die Spreizeinrichtung 8 verfügt über zwei hier in 2 nicht im Einzelnen mit Bezugszeichen versehene Spreizfinger 13, 14 (vergleiche 3), mit denen das Sackventil 4 nach dem Füllvorgang spreizbar ist.
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Die Sackhalterung 7 ist mittels der Parallelogrammstruktur 29 von der in 2 dargestellten Füllposition 10 in eine Verschließposition 11 überführbar.
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3 zeigt eine Vorderansicht der Packmaschine 1 aus 2, wobei sich die Sackhalterung 7 in der Füllposition 10 befindet und wobei die Verschließeinrichtung 21 in der Ruheposition 22 angeordnet ist.
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Seitlich sind neben dem Füllstutzen die Spreizfinger 13 und 14 der Spreizeinrichtung 8 erkennbar.
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4 zeigt die Packmaschine 1 gemäß 2 in einer Seitenansicht, wobei sich die Sackhalterung 7 wiederum in der Füllposition 10 befindet.
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Deutlich erkennbar sind die Sonotrode 25 und der Amboss 26 der als Ultraschallverschließeinrichtung ausgeführten Verschließeinrichtung 21.
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In 5 ist eine schematische Draufsicht auf den Füllstutzen 6 mit einem angehängten Ventilsack 2 abgebildet, wobei die Spreizeinrichtung 8 und die Halteeinrichtung 18 erkennbar sind.
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Die Spreizeinrichtung 8 umfasst hier die Spreizfinger 13 und 14 und die Halteeinrichtung 18 umfasst die Haltefinger 19 und 20.
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6 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Füllstutzen 6 und einen Querschnitt durch den an den Füllstutzen 6 angehängten Ventilsack 2, wobei sich der Ventilsack in der Aufsteckposition 35 und die Sackhalterung bereits in der Füllposition befinden.
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In den Vertiefungen 15 und 16 des Füllstutzens 6 sind die Spreizfinger 13 und 14 bzw. deren Enden angeordnet, sodass die Spreizfinger 13 und 14 keinen zusätzlichen Widerstand beim Aufstecken des Ventilsacks 2 auf den Füllstutzen 6 darstellen. Die Haltefinger 19 und 20 der Halteeinrichtung 18 befinden sich entfernt von der Sackwandung 17, um das Aufstecken des Ventilsacks 2 nicht zu behindern.
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Die eingezeichnete Linie 36 deutet das Ende der laschenartigen Wandung bzw. des Ventillappens des Sackventils 4 an.
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In der in 7 dargestellten Stellung ist die Blähmanschette 28 in dem aufgeblähten Zustand dargestellt, während sie sich in der Darstellung gemäß 6 im entlüfteten Zustand befindet. In 7 verschließt die Blähmanschette 28 das Ventil 4 dicht, da die Blähmanschette 28 sich dichtend an die Ventilwandung 17 des Ventils 4 anlegt. Dies ist die Füllstellung 34, in der der Ventilsack 2 gefüllt wird.
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Es ist möglich, die Spreizfinger 13 und 14 teilweise oder ganz in die Spreizstellung vorzubelasten, wodurch sich die vorbelastete Stellung 33 ergibt, um so den Sack auf dem Füllstutzen zu fixieren und ein Abrutschen während des Füllvorgangs zu verhindern. Die Haltefinger 19 und 20 werden dann von außen an die Ventilwandung 17 angelegt, sodass die Ventilwandung 17 zwischen den Haltefingern 19 und 20 und den Spreizfingern 13 und 14 gehalten wird. Es ist aber auch möglich, dass während des Füllvorgangs die Spreizfinger 13 und 14 innerhalb der Vertiefungen 15 und 16 verbleiben und die Haltefinger 19 und 20 beabstandet von dem Füllstutzen 6 vorgesehen sind.
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8 zeigt den Zustand nach beendetem Füllvorgang, wenn die Sackhalterung 7 über die Parallelogrammstruktur 29 von der in
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4 dargestellten Füllposition 10 in eine Verschließposition 11 überführt wurde. Bei der Überführung der Sackhalterung 7 von der Füllposition 10 in die Verschließposition 11 wird das Ventil 4 und somit der gesamte Ventilsack 2 von dem Füllstutzen 6 abgezogen, sodass sich die in der 8 dargestellte Stellung ergibt, in der sich das Ventil 4 des Ventilsacks 2 von dem vorderen Ende des Füllstutzens 6 horizontal beabstandet befindet.
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Da die Spreizeinrichtung 8 mit den Spreizfingern 13 und 14 an der Sackhalterung 7 vorgesehen ist, verfährt die Spreizeinrichtung 8 zusammen mit der Sackhalterung 7 in die Verschließposition 11. Nach dem Erreichen der Verschließposition 11 wird die Spreizeinrichtung 8 in die Spreizposition verbracht, wozu die Spreizfinger 13 und 14 sich jeweils von dem Füllstutzen 6 wegbewegen. Dabei spreizen die Spreizfinger 13 und 14, die mit ihren Enden sich noch innerhalb des Ventils 4 des Ventilsacks 2 befinden das Sackventil. Gleichzeitig bleiben die Haltefinger 19 und 20 an die Spreizfinger 13 und 14 angefahren, sodass sie die Ventilwandung 17 jeweils zwischen sich klemmen. Das Ventil 4 des Ventilsacks 2 verformt sich bei dem Spreizen von der ursprünglich runden Querschnittsform während des Füllvorgangs zu der in 8 abgebildeten flachen Querschnittsform, bei der die oberen und unteren Ventilwandungen praktisch aufeinander aufliegen. Dadurch wird es ermöglicht, die in 8 eingezeichnete Verschließnaht 9 praktisch faltenfrei in das Ventil 4 des Ventilsacks 2 einzubringen. Eine undefinierte Stellung und Positionierung des Ventils 4 während des Verschließvorgangs, wie es im Stand der Technik vorkommen könnte, wird mit der Spreizeinrichtung 8 zuverlässig vermieden.
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9 zeigt in einer vergrößerten Seitenansicht den Ventilsack 2 in der Verschließposition 11, in der das Ventil 4 des Ventilsacks 2 von dem Füllstutzen 6 abgezogen wurde. Die Verschließeinrichtung 21 befindet sich in der hier oberhalb des Füllstutzens 6 vorgesehenen Ruheposition 22. Die Verschließeinrichtung 21 ist hier als Schweißeinrichtung 24 ausgeführt und umfasst die Sonotrode 25 und einen schwenkbar vorgesehenen Amboss 26.
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9 zeigt dabei den Zustand des Ventils 4 direkt nach dem Abnehmen des Sacks aus der Füllposition 10, wobei das Ventil 4 in der in 9 dargestellten Stellung noch den runden Querschnitt des vorangegangenen Füllvorgangs aufweist.
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9 zeigt eine Variante, bei der die Spreizung erst nach der Abnahme erfolgt. Typischerweise werden die Spreizfinger 13, 14 aber direkt nach dem Aufstecken des Ventilsacks 2 in die Spreizstellung vorbelastet, sodass sich bei dem Abziehen des Ventilsacks 2 direkt die in 10 dargestellte Stellung ergibt. Durch die direkt erfolgende Vorbelastung in die Spreizposition 27 wird faltenfreies Anlegen des Sackventils 4 an den Füllstutzen 6 gewährleistet, sodass ein faltenfreier und definierter Verschluss noch sicherer gewährleistet werden kann.
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In 10 ist das Sackventil in der Spreizposition 27 dargestellt, in der die Spreizfinger 13 und 14 nach außen gefahren wurden, wodurch das Sackventil 4 gespreizt wurde und sich die oberen und unteren Ventilwandungen flach aneinander gelegt haben, wie es in der 10 abgebildet ist. Die Verschließeinrichtung 21 befindet sich immer noch in der Ruheposition 22.
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Im Anschluss daran wird die in 11 dargestellte Stellung eingenommen, in der die Verschließposition 11 dargestellt ist. Die Verschließeinrichtung 21 wurde von der Ruheposition 22 in die Arbeitsposition 23 überführt, in der die Sonotrode 25 hier schon an dem Ventil 4 des Ventilsacks 2 anliegt. Zum Verschließen muss noch der Amboss 26 von der in 11 in die in 12 dargestellte Stellung verschwenkt werden.
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12 zeigt den Zustand beim Verschließen des Ventils 4 des Ventilsacks 2, in der die Sonotrode 25 und der Amboss 26 eine Schweißnaht in das Ventil 4 einbringen.
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In allen Ausgestaltungen können die Spreizfinger einzeln separat angesteuert oder aber auch gemeinsam angesteuert verfahren werden. Dazu können z. B. Druckluftzylinder eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Spreizfinger durch einen gemeinsamen Antrieb über einen Koppelmechanismus ansteuerbar sind. Beispielsweise kann ein Druckluftzylinder mit einer mechanischen Kopplung der einzelnen Spreizfinger eingesetzt werden. Die Spreizfinger sind besonders bevorzugt wenigstens etwa in einer horizontalen Ebene angeordnet.
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Insgesamt stellt die Erfindung eine Packmaschine und ein Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern und ähnlichen Materialien in Ventilsäcke zur Verfügung, womit eine reproduzierbare Verschließung der Ventilsäcke 2 ermöglicht wird. Dadurch, dass die Ventile 4 der Ventilsäcke 2 vor dem Einbringen der Schweißnaht in die Spreizposition 27 überführt werden, kann eine besonders homogene Verschließnaht 9 gewährleistet werden, da z. B. Falten oder dergleichen während des Schweißvorgangs in dem Ventil 4 zuverlässig vermieden werden.
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Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass die Spreizfinger 13, 14 mit ihren Enden während des Schweißvorgangs noch in das Ventil eingreifen können, sodass das Ventil 4 des Ventilsacks 2 jederzeit definiert geführt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Packmaschine, Vorrichtung
- 2
- Ventilsack
- 3
- Sackkörper
- 4
- Ventil
- 5
- Schüttgut
- 6
- Füllstutzen
- 7
- Sackhalterung
- 8
- Spreizeinrichtung
- 9
- Verschließnaht
- 10
- Füllposition
- 11
- Verschließposition
- 13
- Spreizfinger
- 14
- Spreizfinger
- 15
- Vertiefung
- 16
- Vertiefung
- 17
- Ventilwandung
- 18
- Halteeinrichtung
- 19
- Haltefinger
- 20
- Haltefinger
- 21
- Verschließeinrichtung
- 22
- Ruheposition
- 23
- Arbeitsposition
- 24
- Schweißeinrichtung
- 25
- Sonotrode
- 26
- Amboss
- 27
- Spreizposition
- 28
- Blähmanschette
- 29
- Parallelogrammstruktur
- 30
- Presseinrichtung
- 31
- Pressbacke
- 33
- Vorbelastete Stellung
- 34
- Füllstellung
- 35
- Aufsteckposition
- 36
- Eingezeichnete Linie
- 50
- Leersackmagazin
- 51
- Aufsteckvorrichtung
- 52
- Verfahreinheit
- 53
- Verfahrschiene
- 54
- Förderorgan
- 55
- Absaugung
- 56
- Doppelmembranpumpe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4004817 A1 [0005]
- DE 819973 [0006]