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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken.
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Im Falle von Überschwemmungen ist es bekannt, die Uferbereiche von Gewässern mit Sandsäcken zu befestigen. Konventionell werden derartige Sandsäcke von Hand mit Sand befüllt. Es ist ebenfalls bekannt, teilautomatisierte Maschinen zum Befüllen der Sandsäcke zu verwenden. Derartige Maschinen verfügen meist über einen Trichter zum Einfüllen von Sand. Ferner verfügen derartige Maschinen über Mittel zum Dosieren von Sand und zum Einspannen von Sandsäcken. Die Sandsäcke werden dabei manuell der Maschine zugeführt und eingespannt. Es ist auch bekannt, die Sandsäcke nach dem Befüllen über Fördereinrichtungen abzutransportieren.
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Als nachteilig erweist sich, dass immer noch ein hohes Maß an manueller Arbeitskraft benötigt wird. Hierdurch wird ein zeitlicher Aufwand für das Befüllen der Sandsäcke erhöht. Gerade in Katastrophenfällen ist es ein Ziel, die nötigen Maßnahmen in möglichst kurzer Zeit zu treffen.
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US 2014/0352844 A1 offenbart ein Verfahren zur Befüllung von Sandsäcken. Hierbei wird ein Endlosmaterial auf einer Rolle bevorratet und mit einer Versiegelungs- und Schneidvorrichtung an einem unteren Ende versiegelt und dann auf Länge abgeschnitten. Ein so hergestellter Sack wird dann von einer Handhabungsvorrichtung aufgegriffen, einem Förderband zugeführt und dort mit einer Befüllvorrichtung befüllt.
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US 6,776,198 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Abfüllung von Schüttgütern in Säcke. Die Vorrichtung umfasst ein Klauenpaar, mit denen noch leere vereinzelte Säcke einspannbar sind.
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US 6,237,309 B1 offenbart eine Sandsackabfüllmaschine. Bei dieser wird mit einer Förderschnecke Sand in Richtung einer Kartusche gefördert. Die Kartusche bevorratet ein kontinuierliches Sackmaterial, in Form eines länglichen Zylinders. Das hierdurch gebildete Schlauchmaterial wird nach dem Befüllen versiegelt und abgetrennt, sodass sich ein einzelner befüllter Sandsack ergibt.
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US 2012/0132316 A1 offenbart eine mobile Vorrichtung zur Befüllung eines länglichen Sacks mit Sand. Der längliche Sack wird kontinuierlich aus einem flächigen Material hergestellt. Hierbei wird das flächige Material von einem Stapel aufgenommen, um eine Förderschnecke herumgelegt, über die Förderschnecke mit Sand befüllt und damit kontinuierlich vernäht.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken zu schaffen, mit denen Sandsäcke schnell, sicher, mit geringem Aufwand und hoher Qualität befüllt werden können.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 4 gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken, in dem ein als Endlosprofil vorliegender Schlauch in einer Speicher- und Zuführeinrichtung bevorratet wird, wobei der Schlauch konzentrisch zu einer Fördereinrichtung angeordnet ist und der Schlauch mit der Speicher- und Zuführeinrichtung, weiterhin konzentrisch zu der Fördereinrichtung, einem Sandaustrittsabschnitt der Fördereinrichtung zugeführt wird, wobei der Schlauch die Fördereinrichtung abschnittsweise umgibt und der Schlauch dann in einem Bereich des Sandaustrittsabschnitts wenigstens abschnittsweise eingespannt und an einem unteren Ende stoffschlüssig abgedichtet wird und dann Sand aus einem Sandspeicher über die Fördereinrichtung zu dem Sandaustrittsabschnitt gefördert wird und der Schlauch hinsichtlich einer Füllmenge überwacht wird und der Sandfluss bei einem vorgegebenen Füllstand des Schlauchs unterbrochen wird und der Schlauch oberhalb des Füllstands stoffschlüssig abgedichtet und abgetrennt wird und dann ein befüllter Sandsack über wenigstens eine Fördereinrichtung abtransportiert wird.
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Dies bietet den Vorteil, dass ein zeitlicher Aufwand zur manuellen Anlieferung und Bestückung der Maschine mit den Sandsäcken entfällt. Ferner kann der gesamte Prozess schneller ablaufen und das Befüllen der Sandsäcke kann enger getaktet sein, als es im Falle einer manuellen Ausführung möglich wäre.
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Dies bietet ferner den Vorteil, dass das Sandsackmaterial als Endlosprofil vorliegen kann. Das Befüllen der Sandsäcke kann so vorteilhaft in einem quasi-kontinuierlichen Prozess erfolgen. Die benötigte Zeit pro Sandsack wird dadurch weiter reduziert.
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Dies bietet darüber hinaus den Vorteil, dass eine Anlieferung des Sandsackmaterials besonders einfach und sicher erfolgen kann. Da Sandsäcke in der Regel aus biegeschlaffen Materialien bestehen, kann die Fördereinrichtung dafür verwendet werden, das Material in Form zu halten. Ferner ist der Platzbedarf für die Mittel zur Durchführung des Verfahrens so besonders gering. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Fördereinrichtung und das als Endlosprofil vorliegende Sandsackmaterial bereits vor Aufbau der Anlage vormontierbar sind. Die Zeit, bis das Verfahren an dem Ort, an dem die Sandsäcke benötigt werden, zur Verfügung steht, wird vorteilhaft reduziert. Besonders vorteilhaft ist es, dass das Sandsackmaterial, indem es in den Sandaustrittsabschnitt bewegt wird und mit Sand befüllt wird, aufgrund der Schwerkraft ohne zusätzliche Antriebsmittel von dem Sandaustrittsabschnitt wegbewegbar ist.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Füllmenge mit wenigstens einem Füllstandssensor und/oder wenigstens einem Füllstandsgrenzschalter überwacht wird.
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Dies bietet den Vorteil, dass die Füllmenge der Sandsäcke besonders einfach und schnell kontrollierbar ist. Die Qualität der Ergebnisse des Verfahrens wird vorteilhaft erhöht.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Fördereinrichtungen Sand aus einem gemeinsamen Sandspeicher fördern.
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Dies bietet den Vorteil, dass die Leistungsfähigkeit des Verfahrens signifikant gesteigert wird. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens ist nahezu beliebig skalierbar.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass wenigstens zwei Fördereinrichtungen Sand aus einem gemeinsamen Sandspeicher fördern.
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Dies bietet den Vorteil, dass ein zeitlicher Aufwand zur manuellen Anlieferung und Bestückung der Maschine mit den Sandsäcken entfällt. Sandsäcke können mit der Vorrichtung so schneller befüllt werden.
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Dies bietet ferner den Vorteil, dass eine Anlieferung des Sandsackmaterials besonders einfach und sicher erfolgen kann. Da Sandsäcke in der Regel aus biegeschlaffen Materialien bestehen, kann die Fördereinrichtung dafür verwendet werden, das Material in Form zu halten. Ferner ist der Platzbedarf für die Vorrichtung so besonders gering. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Fördereinrichtung und das als Endlosprofil vorliegende Sandsackmaterial bereits vor Aufbau der Anlage vormontierbar sind. Die Zeit, bis die Vorrichtung an dem Ort, an dem die Sandsäcke benötigt werden, zur Verfügung steht, wird vorteilhaft reduziert. Besonders vorteilhaft ist es, dass das Sandsackmaterial, indem es in den Sandaustrittsabschnitt bewegt wird und mit Sand befüllt wird, aufgrund der Schwerkraft ohne zusätzliche Antriebsmittel von dem Sandaustrittsabschnitt wegbewegbar ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Mittel zum stoffschlüssigen Fügen des Schlauchs und für dessen Abtrennung oberhalb eines vorgesehenen Füllstandes umfasst.
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Dies bietet den Vorteil, dass das Sandsackmaterial als Endlosprofil vorliegen kann. Das Befüllen der Sandsäcke kann so vorteilhaft in einem quasi-kontinuierlichen Prozess erfolgen. Die benötigte Zeit pro Sandsack wird dadurch weiter reduziert.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung wenigstens einen Füllstandssensor und/oder wenigstens einen Füllstandsgrenzschalter umfasst.
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Dies bietet den Vorteil, dass die Füllmenge der Sandsäcke besonders einfach und schnell kontrollierbar ist. Die Qualität der mit der Vorrichtung befüllbaren Sandsäcke wird vorteilhaft erhöht.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung wenigstens zwei Fördereinrichtungen umfasst, denen jeweils wenigstens eine Speicher- und Zuführeinrichtung zugeordnet ist und die mit einem gemeinsamen Sandspeicher wirkverbindbar sind.
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Dies bietet den Vorteil, dass die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung signifikant gesteigert wird. Die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung ist nahezu beliebig skalierbar.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Speicher-und Zuführeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform; und
- 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken mit zwei Förderleistungen in einer bevorzugten Ausführungsform.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken in einer bevorzugten Ausführungsform. 1 zeigt die Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken 10. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Fördereinrichtung 12, die mit einem Sandspeicher 14 wirkverbunden ist. Fördereinrichtung 12 umfasst weiterhin einen Sandaustrittsabschnitt 16. Unterhalb des Sandaustrittsabschnitts 16 sind Mittel zum Spannen 18 sowie Mittel zum stoffschlüssigen Fügen 20, Mittel zum Abtrennen von Sandsackmaterial 21 und Füllstandsensoren 22 angeordnet. Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Speicher- und Zuführeinrichtung 24. In der Speicher- und Zuführeinrichtung 24 ist teilweise vorkonfektioniertes Sandsackmaterial 28 gespeichert. Das vorkonfektionierte Sandsackmaterial 28 liegt in Form eines quasi-endlosen Schlauchprofils vor. Die Speicher- und Zuführeinrichtung 24 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Transportriemen 30, mit denen die Speicher- und Zuführeinrichtung 24 ausgebildet ist, dass Sandsackmaterial 28 im Wesentlichen konzentrisch zu der Fördereinrichtung 12 zu dem Sandaustrittsabschnitt 16 zu führen. Die Transportriemen 30 können beispielsweise eine haftvermittelnde Oberfläche aufweisen, rein beispielhaft wie bei einem Klettverschluss, wenn das Sandsackmaterial 28 rein beispielhaft aus einem groben gewobenen Material besteht, und so das Sandsackmaterial 28 fortbewegen. In einem ersten Verfahrensschritt wird demnach Sand 32 aus dem Sandspeicher 14 über die Fördereinrichtung 12 in Richtung des Sandaustrittsabschnitts 16 gefördert. In einem zweiten Verfahrensschritt wird Sandsackmaterial 28 über die Transportriemen 30 aus der Speicher- und Zuführeinrichtung 24 gezogen und ebenfalls in Richtung des Sandaustrittsabschnitts 16 gefördert. Das Sandsackmaterial 28 umgibt dabei die Fördereinrichtung 12 abschnittsweise beziehungsweise bewegt sich im Wesentlichen konzentrisch zu dieser. In einem dritten Verfahrensschritt wird mit den Mitteln zum Spannen 18 das Sandsackmaterial 28 im Bereich eines unteren Endes 34 eingespannt. Mit Hilfe der Mittel zum stoffschlüssigen Fügen 20 wird das Sandsackmaterial 28 im Bereich des unteren Endes 34 zugeschweißt. In einem vierten Verfahrensschritt wird das zugeschweißte Sandsackmaterial 28 mit Sand 32 befüllt und bewegt sich infolge der Schwerkraft nach unten bis zu einer Fördereinrichtung zum Abtransport von Sandsäcken 36. In einem fünften Verfahrensschritt, der parallel zu dem vierten Verfahrensschritt läuft, wird das Sandsackmaterial 28 hinsichtlich einer Füllmenge durch Füllstandsensoren 22 überwacht. Ist in einem sechsten Verfahrensschritt der vorgegebene Füllstand erreicht, beziehungsweise kurz bevor dies der Fall ist, wird mit den Mitteln zum Spannen 18 der Sandfluss unterbrochen, indem das Sandsackmaterial 28 zusammengequetscht wird. Der noch unterhalb der Mittel zum Spannen 18 befindliche Sand 32 fällt noch hindurch. Dann wird das Sandsackmaterial 28 mit den Mitteln zum stoffschlüssigen fügen 20 verschweißt und oberhalb der Schweißstelle mit den Mitteln zum Abtrennen von Sandsackmaterial 21 abgetrennt. In einem siebten Verfahrensschritt wird ein befüllter Sandsack mit der Fördereinrichtung zum Abtransport von Sandsäcken 36 abtransportiert. Parallel dazu erfolgt ein weiterer Verfahrensschritt, der dem Verfahrensschritt drei entspricht. Die Verfahrensschritte Drei bis Sieben können in einem quasi- kontinuierlichen Verfahren beliebig oft wiederholt werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Speicher-und Zuführeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform. Sofern identische Bezugszeichen verwendet werden wie in 1, so sind identische Merkmale gemeint. Das in 1 Beschriebene gilt in diesem Fall auch für 2. Der linke Teil der 2 zeigt eine erfindungsgemäße Speicher- und Zuführeinrichtung 24 in einer Frontansicht. Der rechte Teil der 2 zeigt die Speicher- und Zuführeinrichtung 24 in einer Schnittansicht. Deutlich erkennbar sind das gespeicherte Sandsackmaterial 28 sowie die Transportriemen 30.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken mit zwei Förderleistungen in einer bevorzugten Ausführungsform. Sofern identische Bezugszeichen verwendet werden wie in 1 oder 2, so sind identische Merkmale gemeint. Das in 1 oder 2 Beschriebene gilt in diesem Fall auch für 3. Die Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken 10 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine erste 38 und eine zweite Fördereinrichtung 40. Die erste 38 und zweite Fördereinrichtung 40 sind über ein gemeinsames Förderband 42 mit einem gemeinsamen Sandspeicher 14 verbunden. Geförderter Sand 32 wird in einem gemeinsamen Silo 44 zunächst zwischengespeichert. Deutlich zu erkennen sind die zwei unterschiedlichen Rohrmäntel 46 der verwendeten Schneckenförderer der erste 38 und eine zweiten Fördereinrichtung 40. Unterhalb der Rohrmäntel 46, im Bereich des Sandaustrittsabschnitts 16 und eines weiteren Sandaustrittsabschnitt 48 sind zweit über ein Förderband 50 verbundene Verpackungsstationen 52, umfassend Mittel zum Spannen 18, Mittel zum stoffschlüssigen Fügen von Sandsackmaterial 20, Mittel zum Abtrennen von Sandsackmaterial 21 sowie einen Füllstandsensor 22 und einen Füllstandsgrenzschalter, angeordnet. An das Förderband 50 schließt sich ein schwenkbares Förderband 54 an. Die Vorrichtung 10 weist zudem eine zentrale Steuerungs- und Regelungseinrichtung 56 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung zum automatisierten Befüllen von Sandsäcken
- 12
- Fördereinrichtung
- 14
- Sandspeicher
- 16
- Sandaustrittsabschnitt
- 18
- Mittel zum Spannen
- 20
- Mittel zum stoffschlüssigen Fügen
- 21
- Mittel zum Abtrennen
- 22
- Füllstandsensor
- 24
- Speicher- und Zuführeinrichtung
- 28
- Sandsackmaterial
- 30
- Transportriemen
- 32
- Sand
- 34
- unteres Ende
- 36
- Fördereinrichtung zum Abtransport von Sandsäcken
- 38
- erste Fördereinrichtung
- 40
- zweite Fördereinrichtung
- 42
- Förderband
- 44
- Silo
- 46
- Rohrmäntel
- 48
- Sandaustrittsabschnitt
- 50
- Förderband
- 52
- Verpackungsstation
- 54
- schwenkbares Förderband
- 56
- Steuerungs- und Regelungseinrichtung
