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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen von Big Bags, umfassend Mittel zum Aufhängen der Big Bags und Mittel zum Befüllen der Big Bags.
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Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt. Sie weisen z. B. zwei Tragarme auf, an denen ein Big Bag aufhängbar und anschließend über ein Füllrohr befüllbar ist, das mit z. B. einem Silo verbunden ist. Nach dem Befüllen wird der Big Bag aus den Tragarmen ausgehängt und verfahren. Anschließend kann ein neuer Big Bag an den Tragarmen aufgehängt und befüllt werden.
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Eine solche Vorrichtung ist aus der
DE 199 15 703 C2 bekannt. Die hier beschriebene Befüllstation umfasst ein Gestell, an dem höhenverstellbar ein Schlitten befestigt ist. An dem Schlitten sind zwei Tragarme zum Aufhängen eines Big Bags und ein Befüllrohr befestigt. Die Tragarme sind aus einer horizontalen in eine vertikale Lage klappbar, um anstatt der Big Bags andere Behälterarten befüllen zu können.
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Die
US 5,322,095 A beschreibt eine Abfüllanlage für gefährliche, schüttfähige Medien, bei der einer Auslauföffnung einer Produktionsanlage ein hermetisch abschließbarer Behälter zugeordnet ist, in dem ein Sack angeordnet ist. In diesen Sack wird das Produkt dosierend gefüllt. Das Entnehmen des gefüllten Sacks und das Einführen eines leeren Sacks ist aufwendig.
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In der
GB 2 401 357 A ist eine Abfüllanlage für Säcke beschrieben, bei der zwei Halter drehbar gelagert sind. Jeder Halter umfasst vier Füllrohre, an dem jeweils ein Sack befestigbar ist. Der Halter wird nacheinander in unterschiedliche Positionen gefahren, in denen ein Sack an dem Rohr befestigt, aufgeblasen, befüllt, und schließlich abgenommen wird. Die Halter sind nicht für einen Transport von einem Reinraum in einen Schwarzen Bereich geeignet.
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Alle bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass eine Handhabung der Big Bags nach dem Befüllen, insbesondere ein Verbringen von einem weißen Bereich in einen schwarzen Bereich, sehr aufwendig ist.
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Der weiße Bereich und der schwarze Bereich sind räumlich getrennte Bereiche mit unterschiedlichen Anforderungen, wobei der weiße Bereich höhere Anforderungen an Sauberkeit und/oder Hygiene erfüllt als der schwarze Bereich.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen von Big Bags zu schaffen, bei der das Verbringen der befüllten Big Bags von dem weißen Bereich in den schwarzen Bereich vereinfacht ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Vorrichtung umfasst ein Karussell, an dem die Mittel zum Aufhängen befestigt sind, wobei das Karussell zum Transportieren der befüllten Big Bags von einem weißen Bereich in einen schwarzen Bereich drehbar gelagert und als Schleuse zwischen dem weißen Bereich und dem schwarzen Bereich in eine Trennwand integrierbar ist. Hierdurch ist es möglich, den Big Bag direkt nach dem Befüllen von dem weißen Bereich in den schwarzen Bereich zu befördern. Hierbei dienen Teile der Vorrichtung als Transportmittel, so dass ein aufwendiges Umladen auf andere Transportmittel entfällt. Für das Verbringen aus dem weißen Bereich in den schwarzen Bereich sind keine weiteren Transporthilfsmittel wie Paletten oder Wagen erforderlich, so dass ein aufwendiges Umladen und die Verwendung spezieller Reinraumpaletten oder Ähnliches entfällt; insbesondere entfällt eine spezielle Reinigung und/oder Sterilisierung der im Stand der Technik erforderlichen weiteren Transportmittel. Die Handhabung der Big Bags ist also insgesamt erheblich erleichtert.
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Die Schleuse weist mindestens zwei in eine geschlossenen Trennposition verfahrbare Zwischenwände auf. In der Trennposition wird durch mindestens eine der Zwischenwände ein weißer Bereich von einem schwarzen Bereich abgetrennt. Im Betrieb der Schleuse werden die Zwischenwände abwechselnd in die Trennposition gefahren, wobei sich immer mindestens eine der Zwischenwände in der Trennposition befindet; es können sich alle Zwischenwände in der Trennposition befinden.
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Die Vorrichtung ist einfach in z. B. eine entsprechende Aussparung der Trennwand einsetzbar und abdichtbar, so dass die erforderliche sichere Trennung zwischen dem weißen Bereich und dem schwarzen Bereich gewährleistet ist. Bei dem in weißen Bereichen üblicherweise vorherrschenden Überdruck der Atmosphäre gelangt durch die Vorrichtung während des Betriebs keine oder nur wenig Luft von dem schwarzen Bereich in den weißen Bereich, so dass dessen Kontamination unter Vermeidung hoher Druckverluste sicher ausgeschlossen ist.
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Die Vorrichtung umfasst ein Karussell, an dem die Mittel zum Aufhängen der Big Bags befestigt sind, wobei das Karussell drehbar gelagert ist. Dieses ist hier das Transportmittel aus dem weißen Bereich. Durch einfaches Drehen des Karussells und gegebenenfalls entsprechendes Öffnen und Schließen von Zwischenwänden wird der gefüllte Big Bag hängend von dem weißen Bereich in den schwarzen Bereich verbracht und kann hier weitertransportiert werden. Es entweicht nur wenig Luft aus dem weißen Bereich. Entsprechend wenig Luft muss in den weißen Bereich nach entsprechender Aufbereitung nachgeführt werden.
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Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
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Bevorzugt sind gemäß einer Ausführung zwei Mittel zum Aufhängen der Big Bags an dem Karussell um 180° gegeneinander versetzt befestigt. Hierdurch ist ein besonders schnelles Arbeiten möglich, weil während des Befüllens eines zweiten der Big Bags ein erster befüllter der Big Bags im schwarzen Bereich abgehängt und weiter transportiert und/oder abgestellt werden kann.
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In einer Alternative ist das Karussell teilweise von der Schleuse umschlossen.
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Das Karussell ist von zwei Seitenwänden, mindestens zwei Zwischenwänden und einer Abdeckung zumindest teilweise umschlossen, wobei die Zwischenwände verfahrbar sind. Dies schafft einen weitgehend abgeschotteten Raum als Schleuse zwischen dem weißen Bereich und dem schwarzen Bereich, in den der Big Bag verbracht werden kann. Die Zwischenwände sind z. B. an dem Karussell befestigt und mit diesem drehbar, oder sie sind an den Seitenwänden z. B. als Rolltüren befestigt.
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In einer weiteren Alternative ist das Karussell Teil der Schleuse. Dies ermöglicht eine Material sparende Konstruktion.
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Die Zwischenwände sind alternativ an dem Karussell oder an den Seitenwänden befestigt.
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Rolltüren sind für die Befestigung an den Seitenwänden besonders geeignet.
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In einer Alternative ist das Karussell innerhalb der Schleuse angeordnet, also vollständig von dieser umschlossen.
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Der Vorrichtung kann im schwarzen Bereich ein Rollenbahnsystem zugeordnet sein. Dies erleichtert dort die weitere Handhabung.
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Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen
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1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung mit Karussell von einem weißen Bereich aus gesehen,
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2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der 1,
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3 Mittel zum Befüllen als Detail,
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4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung mit Karussell von einem weißen Bereich aus gesehen und
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5 eine Draufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels mit Karussell.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich umfasst ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Befüllen von Big Bags 9 eine Schleuse 17. Diese ist hier durch Seitenwände 1, ein Gehäuse 12 eines Karussells 6 und vier radiale Zwischenwände 13 nach Art einer Drehtür gebildet.
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Die zwei hier kreisbogenförmigen Seitenwände 1 sind beabstandet mit ihren konkaven Seiten gegenüberliegend so angeordnet, dass sie sich auf einem Kreis befinden, der den selben Radius wie die Bögen aufweist. Eine Länge jedes der Bögen entspricht in etwa einem Viertel des Kreises. Oben auf den Seitenwänden 1 aufliegend erstreckt sich zwischen diesen eine Abdeckung 2, die sich jeweils von den Seitenwänden 1 zu einem rechteckigen Mittelbereich verjüngt. Die Seitenwände 1 und die Abdeckung 2 sind in eine Trennwand 3 zwischen einem weißen Bereich 4 und einem schwarzen Bereich 5 integriert; das heißt, sie sind dicht an Ausschnittsenden der Trennwand 3 und an eine Raumdecke angeschlossen.
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Zwischen den Seitenwänden 1 sind ein Karussell 6 und Mittel zum Befüllen 7 angeordnet.
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Das Karussell 6 ist um eine vertikale Achse drehbar zwischen der Abdeckung 2 und einem Boden befestigt. Diese Achse ist zentrisch zu den Seitenwänden 1 angeordnet. An dem Karussell 6 sind zwei Mittel zum Aufhängen 8 von Big Bags 9 so befestigt, dass sie um 180° versetzt voneinander weg weisen. Sie liegen sich also spiegelbildlich gegenüber.
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Jedes Mittel zum Aufhängen 8 umfasst zwei Tragarme 10, die gemeinsam vertikal verfahrbar an dem Karussell 6 befestigt sind. Auf den Tragarmen 10 ist ein rechteckiger Rahmen 11 unverrückbar befestigt. Hierbei ist der Rahmen 11 auf Kraftmessdosen zur Bestimmung eines Füllgewichts des aufgehängten Big Bags 9 gelagert. In jedem Eckbereich des Rahmens 11 sind Haken angeordnet, die zum Ein- oder Aushängen von Schlaufen des Big Bags 9 betätigbar sind.
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Das Karussell 6 ist von dem Gehäuse 12 so umschlossen, dass die Tragarme 10 mit dem Rahmen 11 aus diesem herausragen. In dem vertikalen Verfahrbereich der Tragarme 10 sind an dem Gehäuse 12 elastische Dichtlappen befestigt, die den Verfahrbereich weitestgehend abdichten und den Tragarmen 10 elastisch ausweichen können. Ein Teil des Gehäuses 12 weist immer zu dem weißen Bereich 4 und ein anderer Teil zu dem schwarzen Bereich 5, so dass es als Teil des Karussells 6 Bestandteil der Schleuse 17 ist.
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An dem Gehäuse 12 sind die vier Zwischenwände 13 befestigt, die mit dem Karussell 6 drehbar, also verfahrbar sind und sich in einer Befüllstellung der Mittel zum Aufhängen 8 bis zu einem zugeordneten Ende der Seitenwände 1 erstrecken. An den Seitenwänden 1 zugewandten Kanten der Zwischenwände 13 sind gleitfähige Dichtlippen so befestigt, dass ein Spiel zwischen den Seitenwänden 1 und den Zwischenwänden 13 weitestgehend abgedichtet ist. Entsprechendes gilt für obere Kanten der Zwischenwände 13 und die Abdeckung 2.
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Oberhalb des Karussells 6 sind ortsfest zu den Seitenwänden 1 die Mittel zum Befüllen 7 so angeordnet, dass diese im Bereich des weißen Bereichs 4 über den in die Befüllstellung gefahrenen Tragarmen 10 angeordnet sind. Die Mittel zum Befüllen 7 sind vertikal verfahrbar und umfassen ein Füllrohr 14, das an eine Befüllöffnung des Big Bags 9 anschließbar ist. Ein Teil des Füllrohrs 14 ist flexibel nach Art einer Ziehharmonika oder eines Teleskops ausgebildet, um vertikale Lageunterschiede zu der Befüllöffnung des Big Bags 9 auszugleichen. Eine Verbindung zwischen dem Füllrohr 14 und einem Versorgungsrohr 14a, das an z. B. ein Silo angeschlossen ist, ist flexibel aus Weichsilikon oder ähnlichem Material hergestellt, um Einflüsse aus dem Versorgungsrohr 14a auf eine Wägung des Big Bags 9 zu vermeiden. In dem Versorgungsrohr 14a ist zum Verschließen seines Querschnitts ein Schieber oder eine Klappe befestigt.
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Um zumindest einen teilautomatischen Betrieb zu ermöglichen, sind in der Vorrichtung entsprechende Antriebe angeordnet.
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In der Nähe der Mittel zum Befüllen 7 ist in Bedienhöhe ein Bedienfeld 15 angeordnet, das ein automatisches oder teilautomatisches Betreiben der Vorrichtung ermöglicht.
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Im Betrieb sind die Tragarme 10 zunächst in der Befüllstellung, das bedeutet, dass ein Paar der Tragarme 10 in den weißen Bereich 4 und ein anderes Paar in den schwarzen Bereich 5 ragt. Die Tragarme 10 sind in einer unteren Position ihres vertikalen Verfahrbereichs. In die geöffneten Haken der Mittel zum Aufhängen 8, die nun dem weißen Bereich 4 zugeordnet sind, werden die Schlaufen des leeren Big Bags 9 eingehängt. Die Haken werden geschlossen und die Tragarme 10 um eine definierte Strecke nach oben verfahren. Die Befüllöffnung des Big Bags 9 wird an einem unteren Ende des Füllrohrs 14 lösbar befestigt, z. B. mittels einer Blähmanschette. Die Mittel zum Befüllen 7 werden so vertikal nach unten gefahren, dass sie auf dem Rahmen 11 der Mittel zum Aufhängen 8 aufliegen.
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Um das Netto-Füllgewicht des Big Bag 9 bestimmen zu können, wird das Tara-Gewicht aus dem (leeren) Big Bag 9, dem Rahmen 11 und den Mitteln zum Befüllen 7 bestimmt. Anschließend wird in dem Versorgungsrohr 14a der Schieber geöffnet, so dass rieselfähiges Füllgut aus einem Vorrat, z. B. dem Silo, durch das Versorgungsrohr 14a und das Befüllrohr 14 in den Big Bag 9 fließt. Kurz bevor ein Netto-Sollgewicht des Füllguts erreicht ist – das bedeutet, sobald ein vorbestimmtes Netto-Gewicht kleiner als das Sollgewicht vorhanden ist – was durch die Wägung mittels der Kraftmessdosen ermittelt wird, wird der Schieber geschlossen. Hierbei werden eine Schließzeit des Schiebers und Einflüsse aus dem Füllgut selbst berücksichtigt, so dass das Netto-Sollgewicht in dem Big Bag 9 gewährleistet ist.
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Sobald der Big Bag 9 befüllt ist, wird die Befüllöffnung von dem Befüllrohr 14 abgenommen und verschlossen. Die Mittel zum Befüllen 7 werden angehoben und das Karussell 6 wird um 180° gedreht, so dass der befüllte Big Bag 9 in den schwarzen Bereich 5 transportiert wird. Hierbei werden ebenfalls die Zwischenwände 13 im Halbkreis verfahren, so dass ständig eine Trennung zwischen dem weißen Bereich 4 und dem schwarzen Bereich 5 besteht. Nur ein geringfügiger Luftaustausch entsprechend dem von den Seitenwänden 1 und den zugeordneten Zwischenwänden 13 eingeschlossenen Volumen zwischen dem weißen Bereich 4 und dem schwarzen Bereich 5 ist möglich. Daher wirkt die Vorrichtung zum Befüllen insgesamt als die Schleuse 17.
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Jetzt wird ein neuer leerer Big Bag 9 an den in den weißen Bereich 4 ragenden Mitteln zum Aufhängen 8 aufgehängt, und der beschriebene Befüllvorgang beginnt erneut.
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Gleichzeitig wird der befüllte Big Bag 9 auf eine unter den Mitteln zum Aufhängen 8 im schwarzen Bereich 5 bereitgestellte Palette abgesenkt, und die Schlaufen werden durch Öffnen der Haken ausgeklinkt. Die Palette mit dem befüllten Big Bag 9 wird z. B. mittels einer Rollenbahn 16 oder eines Gabelhubwagens verfahren und an einen gewünschten Ort transportiert. Alternativ erfolgt dieser Transport mittels eines Hängebahn-Systems.
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Die Vorgänge werden über das Bedienfeld 15 programmiert und können weitgehend automatisch ablaufen.
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Alternativ ist an dem Karussell 6 nur ein Paar Tragarme 10 befestigt. Es entfallen dann eine der Seitenwände 1 sowie zwei zugehörige der Zwischenwände 13, und eine Trennwand 3 ist dichtend an das Gehäuse 12 angeschlossen. Das Gehäuse 12 ist im Querschnitt kreis- oder kreisbogenförmig. Im Betrieb wird das Karussell 6 um 180° hin und nach dem Abhängen des Big Bag 9 zurück gedreht.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein zweites Ausführungsbeispiel, das in der 4 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem ersten durch Folgendes:
Die Schleuse 17 umfasst hier die Seitenwände 1, das Gehäuse 12 und Rolltüren 13a, die an den Seitenwänden 1 befestigt sind.
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Die Seitenwände 1 sind geradlinig ausgebildet. Ihre Länge entspricht einer maximal möglichen Breite des Big Bags 9 zuzüglich einem vorbestimmten Spiel.
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Das Gehäuse 12 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Als Zwischenwände 13 sind die vier Rolltüren 13a angeordnet, die sich zwischen den Enden der Seitenwände 1 und dem Gehäuse 12 erstrecken. Jede der Rolltüren 13a weist eine antreibbare Rolle, die an einem zugeordneten seitlichen Ende der Seitenwand 1 gelagert ist, eine elastische luftdichte Bahn und Schienen zum Führen der Bahn auf. Ein erstes Ende der Bahn ist an der Rolle befestigt. Ein zweites Ende der Bahn ist zu dem Gehäuse 12 hin oder von diesem weg verfahrbar und liegt bei geschlossener Rolltür 13a dichtend an dem Gehäuse 12. Die Bahn ist oben und unten in den Schienen geführt.
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Die Tragarme 10 sind nicht vertikal verfahrbar.
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Zum Transportieren des befüllten Big Bags 9 während des Betriebs in den schwarzen Bereich 5 werden zunächst die zwei Rolltüren 13a geöffnet, die entsprechend der gewählten Drehrichtung des Karussells 6 zuerst von den Tragarmen 10 durchfahren werden. Sobald diese Rolltüren 13a geöffnet sind, wird das Karussell 6 um 90° gedreht und die Rolltüren 13a wieder geschlossen. Anschließend werden die zwei anderen Rolltüren 13a geöffnet, dann das Karussell um weitere 90° in die selbe Richtung gedreht und diese anderen Rolltüren 13a wieder geschlossen. Jetzt kann ein neuer Big Bag 9 befüllt und der befüllte ausgehangen werden.
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Alternativ ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nur ein Paar der Tragarme 10 angeordnet. Auch hier entfallen dann eine der Seitenwände 1 und zwei zugeordnete Rolltüren 13a.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Ein drittes Ausführungsbeispiel, das in der 5 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem zweiten durch Folgendes:
Die Schleuse 17, die hier ohne das Gehäuse 12 gebildet ist, ist so groß, dass das Karussell 6, das innerhalb der Schleuse 17 angeordnet ist, mit den Tragarmen 10 in ihr gedreht werden kann. Hierfür weisen die Seitenwände 1 eine Länge auf, die in etwa dem drei- bis vierfachen der maximal möglichen Breite des Big Bags 9 entspricht. An den Enden jeder Seitenwand 1 sind Fortsätze 1a so befestigt, dass diese rechtwinklig zu der jeweils anderen Seitenwand 1 weisen. Zwischen jeweils zwei auf einer Geraden befindlichen Forstsätzen 1a ist eine Öffnung angeordnet, deren Breite mindestens der maximal möglichen Breite des Big Bags 9 entspricht. Die Öffnung ist mit mindestens einer Rolltür 13a verschließbar.
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Die Tragarme 10 sind teleskopartig so verlängerbar, dass im verlängerten Zustand der Big Bag 9 befüllt werden kann (Befüllposition) und im eingezogenen Zustand das Karussell 6 mit den Tragarmen 10 innerhalb der Schleuse 17 gedreht werden kann. Das Verlängern der Tragarme 10 erfolgt jeweils mittels eines Antriebs.
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Im Betrieb wird der Big Bag 9 befüllt. Hierbei sind die den Mitteln zum Befüllen 7 zugewandten Tragarme 10 teleskopartig verlängert und die Rolltüren 13a geschlossen. Sobald der Big Bag 9 befüllt und verschlossen ist, wird die dem weißen Bereich 4 zugeordnete Rolltüre 13a geöffnet, die Tragarme 10 eingezogen, die Rolltüre 13a wieder verschlossen und dann das Karussell 6 um 180° verschwenkt. Jetzt können die Tragarme 10 wieder in die Befüllposition gefahren werden. Hierfür wird die dem weißen Bereich 4 zugeordnete Rolltür 13a geöffnet, die Tragarme 10 verlängert und die Rolltür 13a wieder geschlossen.
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Zum Abnehmen des befüllten Big Bags 9 wird die dem schwarzen Bereich 5 zugeordnete Rolltür 13a geöffnet, die entsprechenden Tragarme 10 verlängert, der Big Bag 9 abgenommen, die Tragarme 10 eingezogen und die Rolltür 13a wieder geschlossen. Die beiden Rolltüren 13a (weißer Bereich 4 und schwarzer Bereich 5) sind in der Steuerung so verriegelt, dass immer mindestens eine der Rolltüren 13a geschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seitenwand
- 2
- Abdeckung
- 3
- Trennwand
- 4
- weißer Bereich
- 5
- schwarzer Bereich
- 6
- Karussell
- 7
- Mittel zum Befüllen
- 8
- Mittel zum Aufhängen
- 9
- Big Bag
- 10
- Tragarm
- 11
- Rahmen
- 12
- Gehäuse
- 13
- Zwischenwand
- 13a
- Rolltür
- 14
- Befüllrohr
- 14a
- Versorgungsrohr
- 15
- Bedienfeld
- 16
- Rollenbahn
- 17
- Schleuse
