DE19607502A1

DE19607502A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Beuteln

Info

Publication number: DE19607502A1
Application number: DE1996107502
Authority: DE
Inventors: Klaus Krombach; Hartmut Metz; Carsten Birnstil; Walter Dr Baur
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2016-03-01
Also published as: DE19607502B4

Description

Die Erfindung bezieht sich einerseits auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Beuteln, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen von oben offenen Beuteln an eine Befüllstation und einem vertikalen Produktauslaß an der Befüllstation.

Zum anderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befüllen von Beuteln, bei dem oben offene Beutel hintereinander an eine Befüllstation transportiert und dort befüllt werden.

Es ist bekannt, daß zunächst oben offene, leere Beutel erzeugt werden, z. B. mittels einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine, daß die Beutel dann hintereinander auf eine bandförmige Zuführeinrichtung gestellt werden, von der sie taktweise einem vertikalen Produktauslaß an der Befüllstation zugeführt werden. Bei jedem Stillstand der Zuführeinrichtung wird ein Beutel unterhalb des Produktkopfes positioniert und mittels von oben in den Beutel abgegebenen Produkts befüllt. Nach dem Füllvorgang des einen Beutels wird die Zuführeinrichtung um einen Takt weiterbewegt, so daß der nachfolgende Beutel für einen Füllvorgang unterhalb des Produktkopfes positioniert wird. Die befüllten Beutel werden von der Zuführeinrichtung taktweise weiter an eine Schweißstation gebracht. An der Schweißstation wird jeweils ein Beutel während eines Stillstandes der Zuführeinrichtung mittels gegeneinander bewegbarer, den oberen Rand des Beutels einklemmender Schweißbacken zugeschweißt.

Die bekannte Vorrichtung und das bekannte Verfahren haben den Nachteil, daß vom Produktauslaß abgegebenes Produkt, z. B. ein Pulver oder eine Flüssigkeit, an den inneren Rand der Beutel gelangen kann, z. B. durch Aufstauben oder Zurückspritzen aus den Beuteln, was zu undichten Beuteln führen kann. Die inneren Oberflächen des oberen Randes des Beutels werden beim Verschließen des Beutels miteinander verschweißt. Produkt in der Schweißnaht erzeugt dort eine unverschweißte Stelle, wo sich das Produkt befindet. Eine undichte Schweißnaht verschlechtert den Schutz des abgepackten Produkts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu finden, derart, daß vom Produktauslaß abgegebenes Produkt nicht an den inneren oberen Rand der Beutel gelangen kann.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 8.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 1 sind am Produktauslaß auf gegenüberliegenden Seiten des Beutels und im Bereich des oberen Randes des Beutels ansetzbare, mittels einer Stelleinrichtung aufeinander zu und von einander weg bewegbare Greifer vorgesehen, die starr mit einer Höhenverstelleinrichtung verbunden sind.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 8 wird an der Befüllstation jeder Beutel oben aufgespreizt, wobei Greifer am oberen Rand des Beutels angesetzt und voneinander weg bewegt werden, und die Greifer gegenüberliegende Seiten des Beutels festhalten und dabei nach oben bewegt werden, wobei der Beutel zumindest teilweise über einen vertikalen Produktauslaß gestülpt wird. Es wird während einer Stülppositionseinhaltung Produkt durch den Produktauslaß in den Beutel gefüllt, und der Beutel wird nach Beendigung des Füllvorganges wieder unten abgesetzt und weitertransportiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren haben den Vorteil, daß vom Produktauslaß abgegebenes Produkt nicht an den inneren, oberen Rand eines Beutels gelangen kann, da infolge des Überstülpens des Beutels über den Produktauslaß der Rand ringförmig durch den Produktauslaß vor aufstaubendem Produkt geschützt ist. Dabei kann der Beutel eng oder mit relativ viel Freiraum zwischen den Innenflächen des Beutels und dem Produktauslaß auf den Produktauslaß gestülpt werden.

Bei der Vorrichtung kann die Höhenverstelleinrichtung auch lediglich für ein relativ geringfügiges Anheben der Beutel vorgesehen sein. Je nach Eigenschaft des abzupackenden Produkts, der Füllmenge und der Beutelgröße reicht ein derartiges Anheben der Beutel bereits aus, um eine Benetzung des inneren, oberen Randes der Beutel mit Produkt zu vermeiden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 und 9 bis 12 beschrieben.

Ist der Greifer ein Vakuumgreifer (Anspruch 2), so erfolgt das Ergreifen gegenüberliegender Beutelseiten sicher und unabhängig von der Position der Beutelseiten. Ein derart ergriffener Beutel kann ebenfalls sicher durch Betätigung der Höhenverstelleinrichtung angehoben und während des Befüllvorganges und seines Absetzens gehalten werden. Weist der Vakuumgreifer einen flexiblen Saugnapf mit einer mittig in den Saugnapf mündenden Luftleitung auf, welche mit einer abwechselnd Unterdruck und Druckluft erzeugenden Einrichtung verbunden ist (Anspruch 3), so sind weitere Vorteile erreicht. Zum einen paßt sich der flexible Saugnapf etwas der äußeren Beutelseite an, was deren Anhaftung verbessert, zum anderen sorgt die mittig in den Saufnapf mündende Luftleitung dafür, daß der Saugnapf unabhängig von seinem zeitlichen Deformationszustand zuverlässig betrieben werden kann. Und schließlich kann die abwechselnd Unterdruck und Druckluft erzeugende Einrichtung sowohl für das Ergreifen eines Beutels als auch für dessen Loslassen genutzt werden.

Die Höhenverstellung ist kostengünstig und zuverlässig, wenn sie analog Anspruch 4 einen vertikal ausgerichteten Pneumatikzylinder aufweist.

Ist die Zuführeinrichtung ein horizontal ausgerichtetes, umlaufendes Becherband (Anspruch 5), so werden sowohl die leeren als auch die befüllten Beutel sicher und zuverlässig in jeweils einem Becher transportiert. Damit ist auch eine ortsgenaue Positionierung der Beutel am Produktauslaß, an den Greifern, und, nach erfolgter Beutelbefüllung, an einer nachfolgenden Schweißstation gegeben.

Weisen die Becher des Becherbandes eine in vertikaler Richtung durchgehende Aussparung auf, wobei jede Aussparung einen Becher in zwei Becherteile trennt (Anspruch 6), so wird die Umlaufeigenschaft des Becherbandes verbessert. Bewegt sich ein Becher z. B. um ein das Becherband um 180 Grad umlaufendes Rad herum, so wird die Aussparung zu einem spitzen Winkel, und die beiden Becherteile laufen leichtgängiger entlang der gebogenen Bahn, als dies bei einem einstückigen Becher der Fall wäre.

Rieselfähiges Produkt kann mit großer Dosiergenauigkeit in die Beutel abgegeben werden, wenn analog Anspruch 7 an der Befüllstation ein Schneckendosierer mit einem unten angeordneten Produktauslaß vorgesehen ist. Durch einen von der Dichte des Produkts und den Abmessungen des Schneckendosierers abhängigen Drehwinkel der Schnecke wird die abzufüllende Produktmasse bestimmt.

Das Öffnen eines Beutels durch die Greifer kann zumindest teilweise während des Anhebens des Beutels erfolgen (Anspruch 9). Durch die Überlagerung der beiden Funktionen Öffnen und Anheben wird Zeit gespart, und der Verpackungsprozeß erfolgt schneller.

Werden während des Absenkens des Beutels die gegenüberliegenden, vom Greifer gehaltenen Seiten des Beutels gegeneinander gedrückt (Anspruch 10) so wird der obere Bereich des Beutels zusammengebracht, so daß er an einer nachfolgenden Schweißstation sicherer verschweißt werden kann.

Der Abfüllvorgang wird weiter verkürzt, wenn der Füllvorgang bereits während des Anhebens der Beutel beginnt (Anspruch 11), oder wenn der Füllvorgang erst bei vollständiger Entfernung des Beutels vom Produktauslaß beendet wird (Anspruch 12). Im ersten Fall wird die Trägheit des zu fallenden Produkts und dessen Fallzeit ausgenutzt, den Beutel in eine erhöhte Position zu bringen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Verpackungslinie mit einer vertikalen Schlauch beutelmaschine zur Erzeugung von leeren, oben offenen Beuteln, einem umlaufenden Becherband zum taktweisen Weitertransportieren der Beutel, einer Befüllstation mit einem unteren Produktauslaß eines Schneckendosierers, einer Stelleinrichtung an der Befüllstation zum Ergreifen und Spreizen sowie einer Höhenverstelleinrichtung zum Anheben eines Beutels und dazu, den Beutel über den Produktauslaß zu stülpen und nach dem Befüllvorgang wieder in das Becherband zu setzen, und eine nachgeordnete Schweißstation zum Verschweißen der Beutel, sowie

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen entlang der Fig. 1 geschnittenen Becher des Becherbandes, mit eingesetztem, oben offenen Beutel, mit Sauggreifern zur Spreizung des Beutels und mit zwei Pneumatikzylindern als Teil einer Höhenverstelleinrichtung zum Anheben und Stülpen des Beutels über den sich oberhalb des Beutels befindlichen Schneckendosierer.

An einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 wird eine ebene Folienbahn 2 mittels umlaufender Abzugsriemen 3 von einer Folienrolle 4 taktweise abgezogen und an einer Formschulter 5 zu einem Folienschlauch 6 umgeformt (Fig. 1). Der Folienschlauch 6 umgibt ein Formatrohr 7. Der Folienschlauch 6 wird mittels einer gegen den Folienschlauch 6 und das Formatrohr 7 taktweise drückenden Längssiegelbacke 8 in Form einer Längsnaht 9 verschweißt. Mittels Seitenfaltenstechern 10 wird der Boden 11 eines Beutels 12 geformt. Der Boden 11 wird mittels einer Querbacke 13 verschweißt. Die Schweißnaht wird dann gegen den Boden 11 umgelegt und ein zuvor gefertigter Beutel 12 wird mittels eines Stechmessers 14 vom Folienschlauch 6 abgetrennt. Der abgetrennte Beutel 12 fällt auf eine Zuführeinrichtung 15.

Die Zuführeinrichtung 15 ist ein um zwei Räder 16, 17 umlaufendes, horizontal ausgerichtetes Becherband 18. Ein Rad 17 wird mittels eines Motors 19 angetrieben. Die Becher 20 des Becherbandes 18 weisen in vertikaler Richtung eine durchgehende, schlitzartige Aussparung 21 auf. Jede Aussparung 21 trennt einen Becher 20 in zwei Becherteile 22, 23. Die Becher 20 laufen dadurch besser um die Räder 16, 17 herum.

An der Vorrichtung 24 werden die oben offenen Beutel 12 taktweise von der Zuführeinrichtung 15 an einen vertikalen Produktauslaß 25 einer Befüllstation 26 transportiert. Am Produktauslaß 25 sind auf gegenüberliegenden Seiten 27, 28 (Fig. 2) eines Beutels 12 und im Bereich des oberen Randes 29 des Beutels 12 ansetzbare, mittels einer zweiteiligen Stelleinrichtung 30 aufeinander zu und von einander weg bewegbare Greifer 31, 32 vorgesehen, die starr über Verbindungen 33, 34 mit der Höhenverstelleinrichtung 35 verbunden sind.

Die Greifer 31, 32 sind Vakuumgreifer 36, 37. Jeder Greifer 31, 32 weist einen flexiblen Saugnapf 38, 39 aus Kunststoff auf. Mittig in den Saugnapf 38, 39 mündet eine Luftleitung 40, 41. Jede Luftleitung 40, 41 ist mit einer abwechselnd Unterdruck und Druckluft erzeugenden Einrichtung 42 verbunden.

Eine einzige Stelleinrichtung könnte auch eine Schere betätigen, an deren Spitzen sich die Saugnäpfe befinden.

Die Höhenverstelleinrichtung 35 weist zwei vertikal ausgerichtete Pneumatikzylinder 44 auf. Als Alternative könnte auch ein einziger Pneumatikzylinder vorgesehen sein. Die Stelleinrichtung 30 ist entlang der Führung 43 verschiebbar.

An der Befüllstation 26 wird staubendes Produkt 45 portionsweise mittels eines Schneckendosierers 46 aus einem Trichter 47 ausgebracht. Dazu wird eine Achse 48 einer im Rohr 49 befindlichen Schnecke 50 mittels eines Motors 51 jeweils um einen gewissen Winkel gedreht.

An der Befüllstation 26 wird jeder Beutel 12 oben aufgespreizt, so daß sich seine Seitenfalte 52 glättet. Dazu werden die Greifer 31, 32 mit Unterdruck versorgt, am oberen Rand 29 des Beutels 12 angesetzt und voneinander weg bewegt. Die Greifer 31, 32 halten die gegenüberliegenden Seiten 27, 28 des Beutels 12 fest. Während des Festhaltens werden die Greifer 31, 32 durch Einsatz der Pneumatikzylinder 44 nach oben bewegt, wobei der Beutel mit seinem Rand 29 über den vertikalen Produktauslaß 25 gestülpt wird. Während einer Stülppositionseinhaltung wird Produkt 45 durch den Produktauslaß 25 in den Beutel 12 gefüllt, ohne daß der innere, obere Rand 29 mit Produkt 45 in Kontakt kommt.

Das Öffnen des Beutels 12 und das Anheben des Beutels 12 erfolgen weitgehend zeitgleich. Der Füllvorgang beginnt schon während des letzten Abschnitts des Anhebevorganges.

Nach Beendigung des Füllvorganges wird der Beutel 12 nach unten abgesenkt. Während des Absenkens werden die gegenüberliegenden Seiten 27, 28 des Beutels 12 gegeneinander gedrückt. Der Beutel 12 wird wieder in seinen Becher 20 gesetzt und anschließend weiter zu einer Schweißstation 53 transportiert, wo er mittels gegeneinander beweglicher Schweißbacken 54, 55 oben zugeschweißt wird.

Bezugszeichenliste

1 Schlauchbeutelmaschine
2 Folienbahn
3 Abzugsriemen
4 Folienrolle
5 Formschulter
6 Folienschlauch
7 Formatrohr
8 Längssiegelbacke
9 Längsnaht
10 Seitenfaltenstecher
11 Boden
12 Beutel
13 Querbacke
14 Stechmesser
15 Zuführeinrichtung
16, 17 Rad
18 Becherband
19 Motor
20 Becher
21 Aussparung
22, 23 Becherteil
24 Vorrichtung
25 Produktauslaß
26 Befüllstation
27, 28 Seite
29 Rand
30 Stelleinrichtung
31, 32 Greifer
33, 34 Verbindung
35 Höhenverstelleinrichtung
36, 37 Vakuumgreifer
38, 39 Saugnapf
40, 41 Luftleitung
42 Einrichtung
43 Führung
44 Pneumatikzylinder
45 Produkt
46 Schneckendosierer
47 Trichter
48 Achse
49 Rohr
50 Schnecke
51 Motor
52 Seitenfalte
53 Schweißstation
54, 55 Schweißbacke

Claims

1. Vorrichtung zum Befüllen von Beuteln, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen der oben offenen Beutel an eine Befüllstation und einem vertikalen Produktauslaß an der Befüllstation, dadurch gekennzeichnet, daß am Produktauslaß (25) auf gegenüberliegenden Seiten (27, 28) eines Beutels (12) und im Bereich des oberen Randes (29) des Beutels (12) ansetzbare, mittels einer Stelleinrichtung (30) aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Greifer (31, 32) vorgesehen sind die starr mit einer Höhenverstelleinrichtung (35) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (31, 32) ein Vakuumgreifer (36, 37) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumgreifer (36, 37) einen flexiblen Saugnapf (38, 39) mit einer mittig in den Saugnapf (38, 39) mündenden Luftleitung (40, 41) aufweist, und daß die Luftleitung (40, 41) mit einer abwechselnd Unterdruck und Druckluft erzeugenden Einrichtung (42, 43) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Höhenverstelleinrichtung (35) einen vertikal ausgerichteten Pneumatikzylinder (44) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (15) ein horizontal ausgerichtetes, umlaufendes Becherband (18) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Becher (20) des Becherbandes (18) eine in vertikaler Richtung durchgehende Aussparung (21) aufweisen, und jede Aussparung (21) einen Becher (20) in zwei Becherteile (22, 23) trennt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Befüllstation (26) ein Schneckendosierer (46) mit einem nach unten angeordneten Produktauslaß (25) vorgesehen ist.

8. Verfahren zum Befüllen von Beuteln, bei dem oben offene Beutel hintereinander an eine Befüllstation transportiert und dort befüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Befüllstation (26) jeder Beutel (12) oben aufgespreizt wird, wobei Greifer (31, 32) am oberen Rand (29) des Beutels (12) angesetzt und voneinander weg bewegt werden, und die Greifer (31, 32) gegenüberliegende Seiten (27, 28) des Beutels (12) festhalten, daß die Greifer (31, 32) während des Festhaltens nach oben bewegt werden, wobei der Beutel (12) zumindest teilweise über einen vertikalen Produktauslaß (25) gestülpt wird, daß während einer Stülppositionseinhaltung Produkt (45) durch den Produktauslaß (25) in den Beutel (12) gefüllt wird, und daß der Beutel (12) nach Beendigung des Füllvorganges weiter nach unten abgesetzt und weitertransportiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen des Beutels (12) zumindest teilweise während seines Anhebens erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Absenkens des Beutels (12) die gegenüberliegenden Seiten (27, 28) des Beutels (12) gegeneinander gedrückt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 8, Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Füllvorgang während des Anhebens des Beutels (12) beginnt.

12. Verfahren nach Anspruch 8, Anspruch 9, Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllvorgang erst bei vollständiger Entfernung des Beutels (12) vom Produktauslaß (25) beendet wird.