устройство для навешивания мешков для засыпки сыпучих продуктов с поштучным захватом мешков

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВЕШИВАНИЯ МЕШКОВ ДЛЯ ЗАСЫПКИ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ С ПОШТУЧНЫМ ЗАХВАТОМ МЕШКОВ, содержащее штабель мешков, подвижные захваты и устройство для раскрывания мешков, отличающееся тем, что оно снабжено валковым устройством для подачи мешка закрытым концом вперед в вертикальное положение и средством для передачи открытого мешка к выбойному патрубку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для передачи открытого мешка к выбойному патрубку содержат когти для раскрывания мешка для его перемещения из положения раскрывания в положение формирования горловины мешка.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено направляющими роликами и укрепленными на них бесконечными направляющими лентами, расположенными вдоль валкового устройства и сопряженными с ним, при этом каждая бесконечная лента или пара направляющих роликов смонтирована с возможностью перемещения относительно валкового устройства для подвода к нему и отвода от него.

4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено вакуумным насосом, сообщенным с валковым устройством, выполненным в виде вращающегося полого цилиндра, при этом один участок стенки цилиндра имеет отверстия для присасывания мешка, а раскрывающее устройство снабжено вакуумными приоткрывающими присосками, смонтированными подвижно относительно отверстий для присасывания.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что раскрывающее устройство содержит две пары вакуумных когтей, которые закреплены с возможностью перемещения посредством поворотных рычагов в сторону, противоположную передаче раскрытого мешка от позиции подготовки мешка к выбойному патрубку.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно снабжено рычагом для навешивания мешка, смонтированным с возможностью перемещения по дуге снизу вверх посредством двухрычажной системы, при этом вакуумные когти и поворотный рычаг снабжены автономными приводами и средствами для координации их движения.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что их привод вакуумных когтей выполнен пневматическим или гидравлическим.

8. Устройство по пп. 4 и 5, отличающееся тем, что раскрывающее устройство снабжено присосками.

9. Устройство по пп. 1 - 4, отличающееся тем, что оно снабжено устройством для транспортировки штабеля мешков и расположенным на нем магазином для мешков, выполненным в виде отдельных чаш, смонтированных с возможностью перемещения посредством управляемого транспортного средства из положения загрузки в положение разгрузки.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что управляемое средство выполнено в виде огибающей бесконечной цепи или бесконечной ленты.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что магазин для мешков шарнирно закреплен на бесконечной цепи или на бесконечной ленте.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что магазин для мешков имеет опорную поверхность для мешков, наклоненную к направлению движения бесконечной цепи или бесконечной ленты.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что опорная поверхность магазина для мешков имеет расположенный под углом к ней упор.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что опорная поверхность магазина для мешков имеет расположенный вдоль нее упор.

15. Устройство по пп. 12 - 14, отличающееся тем, что наклон опорной поверхности магазина для мешков составляет 15 - 60^o, предпочтительно 20 - 45^o.

16. Устройство по пп. 9 - 15, отличающееся тем, что магазин для мешков открыт кверху.

17. Устройство по пп. 9 - 15, отличающееся тем, что магазин для мешков снабжен ограничителями высоты штабеля мешков.

18. Устройство по пп. 8 - 12, отличающееся тем, что оно доплнительно снабжено карманом для штабеля мешков, дно которого выполнено выпуклым и/или имеет двойной наклон.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что выпуклое дно образовано регулируемыми опорными средствами.

20. Устройство по п.9, отличающееся тем, что транспортер штабеля мешков снабжен устройством с шаговым движением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для навешивания мешков для засыпки сыпучих грузов, с поштучным захватом мешков содержащему штабель мешков, подвижные захваты и устройство для раскрывания мешков, которое отличается тем, что оно снабжено валковым устройством для подачи мешка закрытым концом вперед в вертикальное положение и средствами для подачи открытого мешка к выбойному патрубку.

Известно устройство для навешивания транспортировочных мешков [1] Подводят стопу бумажных мешков по ленте конвейера в правильном положении как можно ближе к заполняющему штуцеру и надевают посредством автоматического захвата о вакуумными присосками каждый отдельный бумажный мешок на засыпочный штуцер, который оборудован также автоматически приспособлением для раскрывания мешка и поддерживания его.

Такое устройство может навесить несколько сот мешков за час на засыпочный штуцер.

Чаще всего мешающим фактором является влажность воздуха и влажность материала. Часто мешок не может быть открыт имеющимися механическими средствами или же два мешка одновременно поднимаются автоматическими захватами.

Известно устройство для навешивания мешков [2] За счет одновременного процесса обкатывания при подъеме удалось подготавливать открывание мешка и почти полностью исключить захват второго или третьего мешка. Таким образом стало возможно навешивать примерно 600-800 мешков за счет и количество неполадок уменьшилось.

Наиболее близким к изобретению является устройство для навешивания мешков для засыпки сыпучих продуктов с поштучным захватом мешков, содержащее штабель мешков, подвижные захваты и устройство для раскрывания мешков [3]

Задачей изобретения является разработка устройства для навешивания мешков, обеспечивающее безотказное навешивание мешков в автоматическом режиме и в количестве 1000-12000 и более мешков за час.

Это решается тем, что мешки предпочтительно укладываются во много стоп и по одному снимаются на рабочем месте, затем поворачиваются, раскрываются и навешиваются на засыпной штуцер.

Предпочтительно формируют многократные механически подаваемые стопы мешков, причем на подвижной полосе мешки укладываются вручную, а в удаленном от этого места другом месте они разделяются автоматическими средствами и мешки забираются по одному.

Следующим усовершенствованием изобретения является открывание мешка в два этапа с помощью средств автоматики.

Особенно предпочтительным является объем мешка со стопы посредством поворотно-подающего блока, приведение его в вертикальное положение, и при достижении его в области поворотно-подающего блока он слегка приоткрывается.

Для натуральных продуктов с сильно меняющимся свойствами приходится применять способы, которые и в самом неблагоприятном случае обеспечивают работу. За счет учета специфических особенностей физических свойств удалось довольно большой бумажный мешок с площадью порядка 0,5 м² за счет выбранного движения с соответствующими вспомогательными направляющими, в особенности загибом на валке, а также действия поворотного и раскрывающего устройства удалось достичь скорости движения и соответствующих ускорений и все же иметь точное управляемое движение бумаги без флаттерного эффекта.

Таким образом за счет протяжки вокруг валка мешки также готовились к последующему раскрыванию за счет взаимодействия перегиба и присасывающих средств, которое одновременно начинается. Захваченное захватами толстое дно мешка вперед принудительно проводится с поворотом и направляется вниз.

Эксперименты показали, что таким образом преодолеваются две "трудные точки", а именно полное "расправление" даже всех складок до дна мешка для засыпки, но особенно раскрывание открытого конца мешка, причем с недостижимой ранее надежностью в работе. Если рассматривать ход движений, то он относительно обоих известных устройств несколько сложнее и дороже, но без разрушительных усилий и все же принудительно идет полностью естественная последовательность движений.

Удивительно гармоничное движение для материала мешка могло быть получено за тот счет, что раскрытие мешка производится двумя действующими противоположно друг другу парами присасывающих когтей, причем эти пары без сжимания мешка вступают в действие предпочтительно на уже приоткрытом конце мешка. Очень высокая производительность до 1200 мешков в час и полностью безотказная работа стала возможна за тот счет, что мешки сложены в стопы, механически подводятся, захватываются захватывающими средствами за закрытое дно мешка по одному, проводятся сквозь перегибающее устройство подачи, поворачиваясь примерно в пределах прямого или слегка тупого угла в примерно вертикальное положение и посредством качающегося открывающего мешки устройства подводятся к засыпному штуцеру.

Предпочтительным в области поворота на валках является применение одной или нескольких поворачивающих лент. При этом возможно приводить поворачивающие валки механически мотором и/или через ленты, или комбинированно. В особо трудных случаях между приводом валка и ленты или двумя лентами можно предусматривать малую разность скоростей в несколько процентов, чтобы одновременно с загибом мешка сдвинуть два слоя бумаги мешка друг относительно друга. Особенно выгодно, если расстояние и/или давление прижима между валком и лентой можно выбрать по желанию и ленту предпочтительно обернуть на определенный угол вокруг валка. Это решается за счет того, что каждая лента вращается на паре роликов, причем каждый из этих роликов пары с лентой регулируется по расстоянию относительно огибаемого лентой поворотного валка, так что он охватывается лентой.

Хорошие результаты получают, если поднятый со стопы мешок из горизонтального положения дном вперед вокруг валка переводится в несколько наклонное положение. Предпочтительно, если поворот производится на полом цилиндре, который подключен к вакуумному насосу, и часть стенки цилиндра имеет присасывающие отверстия для присасывания мешка и подготовительного открывания входа мешка. При этом движение валка выбирается такое, что после завершения загиба мешка конце внутреннего слоя мешка в области отверстия мешка кратковременно остается приставшим к подсасывающим отверстиям, тогда как одновременно внешний слой или слои, находящиеся уже в области подачи с загибом, слегка приоткрываются.

Таким образом прошедший на валке загиб мешок в точно определенном конечном положении одновременно с отходом от загибающей ленты или лент так удерживается вакуумным присосом, что мешок в целом остается в нужном положении, причем одновременно внешний слой бумаги уже слегка приподнят. Ежедневные наблюдения и опыт обращения даже с малыми домашними бумажными пакетами показывает, что часто наибольшие проблемы возникают именно в начале открывания пакета. Они однако по предложению решаются как часть процесса движения для гораздо больших по размеру транспортных мешков.

Для автоматического навешивания транспортных мешков на засыпочный штуцер предложено, чтобы подготовка к работе отдельных мешков использовала две пары подсасывающих когтей, которые принудительно приводятся друг относительно друга, расположены на оси качания, для того, чтобы перевести раскрытый мешок от места подготовки его к засыпочному штуцеру. Предпочтительны при этом пары подсасывающих когтей, соединенные когтей, соединенные шарнирной тягой с пневматическим приводом, которые производят основное раскрывающее движение, а затем закрывающее движение, аналогично большому пальцу и указательному пальцу левой и правой рук человека, причем ось качания для навешивания мешка посредством двухрычажной системы совершает направленное снизу вверх движение по дуге. Важным при этом является то, что пристающие когти и устройство навешивания мешка управляются независимо и имеют средства для координации обоих процессов движения.

Устройство навешивания мешков далее выполнено так, что открывающие мешок когти посредством гидравлического или пневматического принудительно приводимого шарнира приводятся в расширенное обратное или соответственно исходное положение, а не полностью закрытое положение забора мешка, а также в управляемое максимально раскрытое положение, причем далее открывающие мешок когти из положения раскрывания мешки предпочтительно переводятся в управляемое положение поддержки мешка. Открывающие мешок когти имеют вакуумные присоски.

Изобретение относится далее к контейнеру для подачи стоп мешков, который отличается тем, что он имеет множество отдельных ковшеобразных магазинов для стоп мешков, которые посредством управляемого транспортера от положения закладки мешков передвигаются к положению забора мешков.

Для этого в нормальном случае использовалась конвейерная лента, задуманная для горизонтального или наклонного расположения мешков в стопе. Однако при простой укладке кипы бумажных мешков их нужно очень точно укладывать, если не хотят иметь неполадок при заключительных механических операциях при заборе мешков. Для укладки мешков требуется высокая точность и много времени.

Изобретение предлагает использовать множество чашеобразных магазинов для мешков, так что в них можно уложить мешки даже разных форматов просто и быстро. Можно друг за другом заполнить несколько магазинов пустыми мешками, если транспортер представляет собой бесконечную образующуюся цепь или бесконечную ленту. Магазины с мешками при этом шарнирно соединяются с конвейером, особенно на бесконечной цепи.

Кроме того, магазины с мешками имеют наклонное относительно направления подачи положения, причем далее магазины с мешками имеют наклонный относительно наклонного дна нижний упор, а магазины мешков в направлении продольного движения с одной стороны имел упор. Наклон дна магазина может быть от 15 до 60^о предпочтительно от 20 до 45^о.

Далее предпочтительно такое исполнение, чтобы один магазин с мешками ограничивался бы по высоте стопы предыдущим магазином на конвейере, так чтобы в положении укладки магазины были частично закрыты сверху, а в положении забора магазин был бы полностью открыт сверху. В общем предпочтительно конвейер для магазинов выполнить так, чтобы магазин был шарнирно соединен с целью транспортер, положение укладки и забора мешков находилась бы на противоположных концах конвейера, причем в положении забора уже опорожненный магазин уходил бы по конвейеру вниз. Можно однако иметь магазины с криволинейным дном, и/или дном с двумя углами наклона, причем изогнутое дно может получаться за счет механически переставляемых опор. Укладка мешков в стопу выполнена в виде конвейера подачи чем со стопами мешков, с множеством магазинов с мешками, которые бесконечной цепью прерывисто подаются вперед, причем особо предпочтительным является конвейер с множеством наклонных магазинов с мешками, которые шагами подаются от положения укладки мешков к заборному положению, с предусмотренным захватами для передачи разрозненных мешков с одной ленты поворота, а также качающегося рычага с двумя парами вакуумных когтей для подготовки мешка и навешиванию на засыпочный штуцер.

Валки загиба направляют пустой мешок с поворотом на прямой или слегка тупой угол и приводят его в вертикальное слегка наклонное положение, закрытым дном вниз. При одновременном движении раскрыва затем мешок в вертикальном положении подводится в районе засыпочного штуцера и особенно предпочтительно в форме, согласованной с формой штуцера, так что удерживание мешка может сразу сработать и зажать мешок на штуцере без складок.

Новое изобретение позволяет совершать механические вынужденные движения с очень высокой скоростью. Возникающее при этом разделение всего процесса движения имеет однако и особенно преимущество в том, что для первого движения, а именно захвата и разъединения мешка из стопы мешков, несмотря на суммарный меньший располагаемый интервал времени остается больше времени для фаз проблемы и поэтому оно производится тщательнее и даже спокойнее. Мешок всегда хватают за правильное место, наибольшие пути перемещение производятся вдоль мешка. Поперечное движение мешка производится лишь в течение раскрывания и переноса к засыпочному штуцеру. При этом однако мешок на более слабом открытом конце жестко удерживается и направляется, так что без риска можно работать с очень высокими скоростями.

На фиг.1 дан схематичный обзор процесса движения при навешивании мешка; на фиг.2 начало открывания мешка; на фиг.3 вид подачи стоп мешков; на фиг.4 изображение конвейера подачи стоп мешков по фиг.3; на фиг.5 устройство забора или разрознения мешков; на фиг.6 рабочие положения для раскрытия и навешивания мешка; на фиг.7 обратное и исходное положение пар вакуумных когтей; на фиг.8 захват предварительно раскрытого мешка и начало его полного раскрывания; на фиг. 9 полностью открытый мешок парами вакуумных когтей, а также положение мешка у засыпного штуцера; на фиг.10 отверстие мешка в положении прилегания к засыпному штуцеру.

Конвейер стоп мешков 1 имеет стопу 2 плоско прилегающих друг к другу пустых мешков. В первом движении процесса мешок А с закрытого конца приподымают с помощью вакуумных присосок 3 устройства забора мешков 4 по стрелке 5, причем отверстие мешка висит вниз. В заключение мешок приводится в горизонтальное перемещение по стрелке 6 и подводится к валкам 7 изменения положения. Стрелкой 8 показано, что процесс горизонтального перемещения проводится точно и управляется с помощью соответствующих датчиков, например, со стопором для положения мешка против валков изменения положения. Над этим валком 7 расположено несколько загибающих лент 9, каждая из которых состоит из резиновой ленты 10, главного ролика 11 и натяжного ролика 12. Главный ролик 11, а также натяжной ролик 12 образуют пару роликов 13 загиба.

После того, как мешок в правильном стартовом положении подведен к валкам изменения положения, можно либо в конце положения вкладывания и/или координированию с движением опустить окружную ленту 9. Мешок зажимается валком 7 и лентой 9 и сразу начинается дальнейшая подача мешка, например, по сигналу старта после движения вкладывания или в движении, переходящем из одного в другое с помощью вращательного привода валка 7 и/или ленты 9. Предварительно должен сняться вакуум в присосках 3, для свободной передачи мешка к валкам. Мешок проходит вокруг валка 7, поворачиваясь примерно на прямой угол вниз, по стрелке 14, причем конечное положение контролируется датчиками 8 так, что открытый верхний конец мешка в конце движения 14 остается в заданном наперед положении валка. Как раз в этой области валок имеет присасывающие отверстия 15, которые также подключены к управляющему вакуумному насосу.

Таким образом в конце движения 14 бумажный слой мешка, прилегающий к валку 7, или соответствующая внутренняя бумага оказывается присосанной. В противоположность этому, противолежащий бумажный слой мешка стремится остаться в прямом вытянутом положении (см. фиг.2), что и является началом открывания мешка. Это начало добавочно подготовляется интенсивным процессом загиба вокруг валка 7 с помощью ленты 9. Еще одной управляемой вакуумной присоской 3 и соответствующими средствами 35 предварительного открывания мешок приоткрывается, пока он еще висит на валковом загибающем устройстве. Мешок В таким образом в конце движения 14 с уже приоткрытым входом 20 (фиг. 2) находится в очень точном положении. Нижний закрытый конец мешка 21 свешивается вниз в слегка наклонном от вертикали положении (стрелка 14). Косое положение, однако, не должно быть очень точным, так как описанные ниже пары когтей с присосками позволяют иметь весьма большой разброс по положению мешка. Мешок В теперь захватывается устройством с вакуумными когтями 23, полностью открывается и посредством качающегося рычага с полностью открытым верхним концом мешка 20 надевается на засыпочный штуцер 25 по дуговой траектории 26. Закрепление мешка С производится неподвижными зажимами 27 для мешка к штуцеру 25, так что устройство с вакуумными когтями 23 снова может возвратиться в исходное положение.

На фиг. 2 еще раз в увеличенном масштабе показано положение мешка В в начале его открывания. Устройство с вакуумными когтями 23 жестко связано с качающимся рычагом 30. Последний в верхней части соединен тягой с двумя шарнирными концами 31, а снизу двойным рычагом с конечным шарниром 32 таким образом, что управляемый привод 33 осуществляет точное вынужденное движение по стрелке 26.

На фиг.3 и 4 показан конвейер со стопами мешков 1. Бесконечная цепь 40, которая направляется по двум звездочкам 41, 42, несет множество отдельных чашеобразных магазинов с мешками 40, 40". 40"" и т.д. в каждом из которых находится стопа мешков 44, 44" и т.д. Рабочими являются всегда верхние магазины 40, 40", а не нижние пустые магазины 43.

Каждый магазин имеет дно 45 для укладки мешков, нижний упор 46, а также по меньшей мере один боковой упор 47, так что мешок при укладке без труда можно сдвинуть в угол 48. Это значит, что мешок независимо от его размера, длины или ширины всегда кладется точно в определенное положение и оттуда может по одному выжиматься устройством забора мешка 4. Каждый магазин шарнирно связан своим ближним ребром с бесконечной цепью конвейера, а также опорным шарниром рычагом 51 с той же цепью, так что магазин становится в положении забора мешков с наклоном вперед за счет ухода вниз шарнирного опорного рычага 51 по стрелке 52, на определенный угол альфа. Одновременно устраняется прикрытие сверху предыдущим магазином, так что спереди полностью открыт доступ к забираемым мешкам, как это показано пунктиром.

На фиг.4 слева видно, что поверхность для укладки мешков выполнена вогнутой внутрь, что показано линией 55. Справа указано положение заборного устройства 4, которое имеет горизонтальные салазки 60, а также подъемно-опускающее устройство 61. Одновременно с подъемом и опусканием производится и угловое движение для подъема мешка в горизонтальное положение, см. цилиндр 62 на фиг.5. При этом используются две вакуумные присоски 30.

На фиг. 6 показаны две пары вакуумных когтей 23, 23" в устройстве 23, связанные с устройством управления, которые могут также совершать движения друг относительно друга. Каждая пара вакуумных когтей 23 работает на манер пальцев и имеет для этого управляемую рычажную систему 70, 70", причем их привод производится пневмоцилиндрами 71, 72. Каждая пара когтей 23 имеет по меньшей мере два удерживающих кармана 73, в которых расположены вакуумные присоски 74, которые трубопроводом 75 соединены с вакуумным насосом.

Все функции, т.е. движение качающихся рычагов 30, например соединенных с парами вакуумных когтей 23 и удерживающих карманов 73, 73", а также циклическое приложение и снятие вакуума управляются по жесткой, однако, индивидуально устанавливаемой программе.

На фиг. 6 показаны три основных положения открывания мешка, причем на правой половине показан забор мешка в уже приоткрытом его положении и начало собственно раскрывания его, обозначенное ОВ. Как показано стрелками 76, удерживающие карманы 73 разводятся друг от друга, пока не получится максимальный раскрыв ОЕ для навешивания на засыпочный штуцер 25. На левой половине эскиза показано движение стрелкой 77 для гладкого наложения материала мешка на засыпочный штуцер 25.

На фиг. 7 мешок В уже приоткрыт и находится в положении готовности для забора открывающим и навешивающим устройством 78. Обе пары вакуумных когтей 73 максимально разведены для сдвигающего движения по стрелке 79 в положение захвата мешка. Когти 74 попарно находятся на удерживающей скобе 80 и с подшипниками поворота 81 с одной стороны, а также с толкающими скобами 82.

На фиг. 8 показан захват мешка парами когтей 23 и одновременно начало собственно раскрывания мешка. Каждый из удерживающих карманов имеет на внутренней стороне вакуумные присоски 83, каждая из которых соединяется с вакуумным шлангом 34. Особенно с бумажными мешками очень важным является, что при захвате мешка когти 23 сближаются друг с другом лишь до минимального расстояния Х, чтобы образующийся с двух сторон вакуумy не мешал один другому, или при многослойных стенках мешка не расслаивались бы слои одной стороны.

Положение захвата мешка устанавливается удерживающими скобами с обеих сторон 80 и двойными шарнирами 85, а также управляемым пневматическим цилиндром 86, причем угловые рычаги 87 подшипниками 88 с жестко заданным разносом укреплены на качающимся рычаге 30.

Движение от фиг. 8 к фиг.9 получается в результате жесткого положения угловых рычагов 87, которые теперь служат опорой для движения удерживающих скоб 80, и сдвига подшипника вращения 81 внутрь с помощью еще одного управляемого пневмоцилиндра 89. Этим достигают, что материал мешка при движении открывания от размера SR1 растягивается лишь до размера S_R2 так что не возникает перенапряжений.

Конец процесса навешивания мешка на штуцер 25 виден на фиг.10. Это движение достигается оттягиванием назад подшипника вращения 91 с помощью пневмоцилиндра 89. Здесь важно, чтобы мешок навешивался на штуцер без образования складок на штуцере, чтобы зажим мешка 27 надежно держал мешок. В особенности важно, однако что при этом материал мешка не снижается, образуя складки, что впоследствии сильно помешает закрыванию мешка. После того, как мешок закрыт на засыпном штуцере, автоматика раскрыва и навешивания мешка снова возвращается в положение по фиг.7 и начинается следующий процесс.