DE29911848U1 - Einrichtung zum Abpacken von Schüttgut in Schlauchbeuteln o.dgl. - Google Patents

Description

Dipi. ing. Friedrich Meier

Patentanwalt - European Patent Attorney

Einrichtung zum Abpacken von Schüttgut in Schlauchbeuteln oder dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abpacken von abgewogenem oder abgemessenem Schüttgut durch die das Schüttgut über Füllrohre portionsweise in durchlaufende Schlauchfolien oder dgl. einer Abpackmaschine eingebracht und durch Siegelwerkzeuge zu beuteiförmigen Packungen verarbeitet wird, unter Einsatz von Vorrichtungen durch die das portionierte Schüttgut zum Beschicken der Füllrohre einer beschleunigten Füllbewegung ausgesetzt wird.

Beim Abpacken von Schüttgut in Schlauchfolien muß zwischen jedem der zu verschließenden Beutel, das meist durch Wiegevorrichtungen portionierte Schüttgut über Füllrohre in eine Schlauchfolie eingebracht und aus dem Schweiß- bzw. Siegelbereich durch Abstreifen der Folie entfernt werden. Bei einem Schüttgut mit relativ hohem spezifischen Gewicht bereitet dies wegen der natürlichen Fallgeschwindigkeit des Schüttgutes meist keine besonderen Probleme. Bei spezifisch leichtem Schüttgut, wie z.B. Kartoffelchips oder Poppkorn ist die freie Fallgeschwindigkeit gering und damit die Fallzeit für die abgemessene Füllmenge groß. Die Fallgeschwindigkeit bestimmt also in hohem Maße die Abpackgeschwindigkeit, also die Taktfrequenz der Verpackungsmaschine: Dies führt dazu, daß die Taktfrequenz in Anpassung an das Produkt herabgesetzt werden muß.

Zur Erhöhung der Taktfrequenz bei spezifisch leichtem Schüttgut wurde bereits vorgeschlagen, das portionierte Schüttgut einer Wurfeinrichtung zu übergeben, durch die das Schüttgut mit einer Schleuderbewegung dem Füllrohr einer Abpackeinrichtung zugeführt wird. Damit wird zwar die reine Füllgeschwindigkeit auch wegen der verbesserten Fülldichte und des verminderten Aufwandes für das Abstreifen erhöht, der Engpaß in bezug auf die Verbesserung der Taktfrequenz ist wegen der geringen Fallgeschwindigkeit von der Portioniereinrichtung zur Einrichtung für die Schleuderbewegung aber kaum beseitigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der beschriebenen Art derart zu verbessern, daß die Abpackgeschwindigkeit also die Taktfrequenz auch bei einem Schüttgut mit geringem spezifischen Gewicht, nicht durch eine geringe Fallgeschwindigkeit beim Abpacken und / oder beim Portionieren bestimmt, also herabgesetzt wird.

Gemäß der Erfindung.wird diesdadurch erreicht, daß.derp Füllrohr eine Transport-

einrichtung mit einer Mehrzahl von durch Portionierer beschickten Dosierbechem, und ein Füllbeschleuniger vorgeschaltet ist, der im Bereich der Füllrohre die Dosierbecher im Takte der Beutelfertigung einzeln von der Transporteinrichtung oder einer zwischengeschalteten Freilaufstrecke abnimmt und derart bewegt, daß das Schüttgut mit einer Wurf bewegung aus der Becheröffnung in das Fullrohr der Abpackmaschine geschleudert und die Becher nach dem Leeren auf die Transporteinrichtung zurückgesetzt werden.

Eine einfache Wurfbewegung wird bei oben offenen, unter Portionierern gefüllten Dosierbechem durch eine Schleuderbewegung erzielt, bei der die Becher einer Bewegung ausgesetzt werden, die einem senkrecht stehenden Halbkreisbogen beschreibt. Damit das Schüttgut radial beschleunigt, dem Füllrohr der Abpackmaschine kontrolliert zugeführt wird, ist eine der Bewegung der Becheröffnung angepaßte, etwa halbkreisförmige Abdeckung vorgesehen gegen die die Füllöffnungen der Becher während der Bewegung dicht anliegen. Das Schüttgut wird über eine vorzugsweise tangential auslaufende Öffnung in der Abdeckung, dem Füllrohr beschleunigt zugeführt.

Da die Bewegung der Becher zum Beschicken des Füllrohres unabhängig von der Beschickung aus den Portionierern ist, kann die Becherbewegung unter den Portionierern mit angepaßten Geschwindigkeiten und im Bereich der Füllbeschleunigung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Taktfrequenz ausgeführt werden. So kann der Dosierbecher nach der Aufnahme durch den Füllbeschleuniger beschleunigt bewegt und dann im Bereich des Füllstutzens, zur Verstärkung der Wurfwirkung hart abgebremst werden.

An Hand der Zeichnung seien Ausführungsbeispiele beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Einrichtung zum Portionieren von Schüttgut und einen der Abpackeinrichtung mit Schlauchfolien vorgeschalteten Füllbeschleuniger.

Die Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung den Füllbeschleuniger.

Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung Dosierbecher mit doppeltem Boden in verschiedenen Lagen während eines Schüttvorganges. Hier sind zur Transporteinrichtung gehörigen Teile und Teile der Wurfeinrichtung aus Gründen der Übersicht weggelassen.

Die Fig. 4 zeigt im Grund- und Seitenriß eine Ausgestaltung von Dosierbechern, deren doppelter Boden mit Mitnehmern zur Erzeugung einer Drallbewegung für das Schüttgut ausgestattet sind.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Ziffern versehen.

Das angetriebene Transportband 1 bewegt auf nicht gezeichneten Trägern die Bodenplatten 2 der Dosierbecher 3. Das Transportband 1 wird durch einen geeigneten Antrieb derart bewegt, daß die mit "a" und "b" bezeichneten Dosierbecher 3 über die Auslaufstutzen 4 der Portionierer 5, z.B. Wiegevorrichtungen, mit der abgewogenen oder abgemessenen Menge Schüttgut gefüllt werden. Die Zahl der Portionierer 5 kann ebenso wie die Zahl der Dosierbecher 3 an den Bedarf, insbes., die Schüttgeschwindigkeit angepaßt werden. Durch eine Mehrzahl von Portionierem 5 können auch bei hoher Taktzahl und geringem spezifischen Gewicht immer eine ausreichend hohe Zahl gefüllter Becher 3 zur Verfügung gestellt werden..

Entsprechend der Fülldauer, bezogen auf die Abpack - Taktfrequenz werden zwei oder mehr Portionierer 5 vom Transportband 1 so angesteuert, daß die für die Taktfrequenz der Abpackeinrichtung notwendige Zahl gefüllter Dosierbecher 3 zur Verfügung steht. Das Transportband 1 übergibt die gefüllten Dosierbecher 3 einer z. B. schienengebundenen Freilaufstrecke 6 von der die Dosierbecher 3 einzeln an den Füllbeschleuniger 7 übergeben werden.

Der Füllbeschleuniger 7 besteht aus einer Laufschiene 8 in der die Dosierbecher 3 geführt und gehaltert werden. Bei der Übernahme der Dosierbecher 3 aus der Freilaufstrecke 6 greift ein Formfinger 9 als Mitnehmer in die Bodenplatte 2 der Dosierbecher 3 ein. Der Formfinger 9 ist im Teleskoparm 10 geführt und durch die Feder nachgiebig gelagert. Der Füllbeschleuniger 7 hat parallel zur gebogenen Laufschiene 8 eine Abdeckung 12, durch die die Füllöffnung der Dosierbecher 3 während der Schleuderbewegung nach außen abdeckt ist. In die Abdeckung 12 ist eine Auslaßöffnung 13 eingelassen an die sich das Füllrohr 14 einer nicht gezeichneten Abpackmaschine anschließt.

Auf der Welle 15 sind im gezeichneten Ausführungsbeispiel die Teleskoprohre 10 paarweise um 180° versetzt angeordnet. Der Formfinger 9 liegt unter Belastung durch die Feder 11 an der Kurvenscheibe 16 an. Die Welle 15 wird durch einen nicht gezeichneten Servomotor entsprechend der Taktfrequenz der Abpackmaschine gedreht. Mit der Drehung der Welle 15 wird der Formfinger 9 über die Kurvenscheibe 16 mit dem Boden 2 des Dosierbechers 3 gekoppelt.

Mit der Drehung der Welle 15 wird der Dosierbecher 3 mit seiner Füllöffnung schnell entlang der Abdeckung 12 bewegt. Die dabei auftretende Zentrifugalkraft drückt die Füllung in den Dosierbechern 3 gegen die Abdeckung 12 und entläßt diese dann mit hoher Geschwindigkeit durch die Öffnung 13 in das Füllrohr 14 der Abpackmaschine.

Wenn der Dosierbecher 3 in den Bereich der Auslaßöffnung 13 kommt, kann die Schleuderwirkung und damit die Schüttgeschwindigkeit durch ein scharfes Abbremsen der Welle 15 erhöht werden.

Nach dem Passieren der Auslaßöffnung 13 wird der Dosierbecher 3, vom Formfinger 9 gelöst und damit dem Transportband 1 zur Rückführung in den Bereich der Portionierer übergeben.

Je geringer das spezifische Gewicht, bzw. die Fallgeschwindigkeit des Schüttgutes ist, desto mehr Portionierer müssen eingesetzt werde, um dem Füllbeschleuniger 7 im Bereich der Freilaufstrecke 6 eine für die vorgesehene Taktfrequenz ausreichende Zahl gefüllter Dosierbecher 3 zur Verfügung zu stellen.

Vorteilhaft ist es, im Bereich der Übergabestelle vom Transportband 1 auf die Freilaufstrecke 6, mechanische oder elektronische Sensoren, z.B. Ultraschall - Sensoren einzuschalten, die die Füllung der Dosierbecher 3 überprüfen und Becher mit fehlender oder mangelhafter Füllung im Bereich der Freilaufstrecke 6 aussortieren. Leere Becher 3 könnten durch Ansteuerung des Servomotors für die Welle 15, so rasch durch den Beschleuniger gefahren werden, daß der nächste volle Becher seine Füllung noch rechtzeitig für die nächste Abpackung an das Füllrohr 14 abgibt. Bei Teilfüllungen der Becher 3 kann die Auslaßöffnung 13 durch geeignete Mittel geschlossen werden

In der schematischen Darstellung einer Einrichtung nach den Figuren 1 und 2 sind einfache Becher 3 eingesetzt. Die Figuren 3 und 4, zeigen Ausführungsformen von Bechern und deren Wirkungsweise unter Einsatz eines doppelten Boden, der es erlaubt, das Bechervolumen zu verändern und Beschleunigungseffekte zu erzielen. Der besseren Übersicht halber, sind alle Antriebs-, Bewegungs - und Halteteile weggelassen.

Die Figur 3 zeigt einen Dosierbecher 30 der einen unter Vorspannung der Feder 31 stehenden doppelten Boden 32 hat. Wird ein solcher Becher 30 vom Füllbeschleuniger 7 übernommen und mit der Übernahme die im Bereich des Transportbandes 1 gespannte Feder 31 freigegeben, so drückt diese in Ergänzung der schleudernden Wurfbewegung dasSchüttgutpegendie Abdeckung 12. das Schüttgut 15 wird damit

kompaktiert. Im Bereich der Auslaßöffnung 13 wirft die Zentrifugalkraft zusammen mit der freigegebenen Feder 31 die Füllung in das Füllrohr 14.

Bei bestimmten Sorten Schüttgut kann es zweckmäßig sein, dieses während des
Transportes zum Füllschacht, zur besseren Kompaktierung zu verwirbeln. Unter Einsatz von Dosierbechern 31 mit doppelten Boden kann hierfür nach Figur 4 der
doppelte Boden 33 mit Mitnehmern 34 versehen und der Boden 33 sowie der Becher 30 mit Elementen versehen werden, durch die der Boden 33 bei einer Bewegung gegen die Becheröffnung in Drehung versetzt wird. Eine einfach Lösung ergibt sich,
wenn der doppelte Boden 33 mit Teilen in spiralig angeordnete Rillen eines mittig
angeordneten und im Becherboden gelagerten Führungszapfens eingreift. Über diesen Zapfen kann durch eine Zugkraft im Bereich des Transportbandes, auch die Feder 31 gespannt und verriegelt werden.

Die Größe der Becher, die Füll- und Abpackgeschwindigkeit und die Antriebe für den Füllbeschleuniger können an verschiedenste Schüttgüter angepaßt werden.

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Claims (14)

1. Einrichtung zum Abpacken von abgewogenem oder abgemessenem Schüttgut durch die das Schüttgut über Füllrohre portionsweise in durchlaufende Schlauchfolien oder dgl. einer Abpackmaschine eingebracht und durch Siegelwerkzeuge zu beutelförmigen Packungen verarbeitet wird, unter Einsatz von Vorrichtungen durch die das portionierte Schüttgut zum Beschicken der Füllrohre einer beschleunigten Bewegung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllrohr (14) eine Transporteinrichtung (1) mit einer Mehrzahl von durch Portionierer (5) beschickten Dosierbechern (3), und ein Füllbeschleuniger (7) vorgeschaltet ist, der im Bereich des Füllrohres (14) die Dosierbecher (3) im Takte der Beutelfertigung einzeln von der Transporteinrichtung (1) abnimmt und derart bewegt, daß das Schüttgut mit einer Wurfbewegung aus der Becheröffnung in das Füllrohr (14) geschleudert und die Becher (3) nach dem Leeren, auf die Transporteinrichtung (1) zurückgesetzt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wurfbewegung durch eine kreisbogenförmige Bewegung, mit nach außen gerichteter Becheröffnung erzeugt wird, wobei die Becheröffnung gegen eine Schließfläche (12) anliegt, die über eine Öffnung (13) mit dem Füllrohr (14) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllrohröffnung (13) tangential in die Schließfläche (12) mündet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfläche (12) etwa einen Halbkreisbogen abdeckt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Becherbewegung im Bereich der Füllrohröffnung (13) abgebremst wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (1) aus einem Förderband oder dgl. zur Bewegung der Dosierbecher (3) zu den Portionierern (5) und einer dem Füllbeschleuniger (7) vorgeschalteten Freilaufstrecke (6) besteht, aus der die gefüllten Dosierbecher (3) abgenommen werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Dosierer (5), die Zahl der der Dosierbecher (3) und die Kapazität der Freilaufstrecke (6) größer ist, als die bei maximaler Taktfrequenz durch die Füllbeschleuniger (7) aus der Freilaufstrecke (6) abnehmbaren Dosierbecher (3).

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme der Dosierbecher (3) über eine angetriebene Kurvenscheiben (16) erfolgt, durch die der Aufnehmer (9, 10, 11) des Füllbeschleunigers (7) mit dem Boden (2) eines Dosierbechers (3) gekoppelt, während der Schleuderbewegung gegen Auswurf gesichert und nach dem Leeren an die Transporteinrichtung (1) übergeben wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Dosierbecher (30) mit einem in Füllrichtung beweglichen Doppelboden (32) ausgestattet ist, der durch einen Antrieb (31) gegen die Becheröffnung bewegbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch eine vorgespannte Feder (31) erfolgt.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch einen pneumatischen Druckzylinder erfolgt.

12. Einrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelboden (33) derart gelagert ist, daß er während der Bewegung gegen die Becheröffnung in eine Drehbewegung versetzt wird.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelboden (33) mit Mitnehmern (34) versehen ist, durch die das Schüttgut bei der Bewegung des Doppelbodens (33) eine Drallbewegung erhält.

14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelboden (33) durch einen schraubenförmige geformten Kolben geführt ist.