DE102017109495A1

DE102017109495A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke

Info

Publication number: DE102017109495A1
Application number: DE102017109495.4A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Peter Felling; Dominik Bleß; Christian Rolf; Christian Hinse
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2018-11-08
Also published as: ES2879312T3; CN110785358B; US20200062429A1; EP3619118B1; CN110785358A; US12077326B2; EP3619118A1; WO2018202789A1

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke (2), umfassend die folgenden Schritte:
a) ein Offensack (2) wird unter einen Füllstutzen (6) einer Füllstation (5) platziert;
b) der Füllstutzen (6) wird abgesenkt und an den Füllstutzen (6) angehängt;
c) der Füllstutzen (6) wird mit dem angehängten Offensack (2) nach oben gefahren, sodass das Bodenende (9) des Offensacks (2) frei hängt;
d) der Füllvorgang wird gestartet und Schüttgut wird in den Offensack (2) eingeleitet, sodass das frei hängende Bodenende (9) des Offensacks (2) sich entfaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise als Form-Fill-Seal-Anlage (FFS) ausgeführt sein. Eine FFS-Anlage stellt die für die Abfüllung vorgesehenen Offensäcke beispielsweise aus einer Schlauchfolie vor Ort direkt an der Maschine her. Möglich ist es aber auch, dass vorgefertigte Offensäcke der Vorrichtung zugeführt werden. Die Vorrichtung und das Verfahren werden insbesondere zum Abfüllen von Schüttgütern eingesetzt, bei denen ein gewisser Luftanteil mit in den Offensack gelangt, der während oder nach der Füllung wenigstens zum Teil wieder aus dem Offensack abgeleitet wird.
Es sind verschiedenste Vorrichtung und Verfahren bekannt geworden, um Schüttgüter in Offensäcke einzufüllen. Die DE 199 33 486 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Befüllen und Verschließen von einseitig offenen und vorzugsweise mit Seitenfalten versehenen Säcken. Dabei ist eine Füllstation mit einem Füllstutzen zum Befüllen der Säcke und ein auf den Boden des Offensacks einwirkender Rüttler vorgesehen. Verschiedene Greifer dienen zum Antransport der leeren Offensäcke, zum Halten der Offensäcke in der Füllstation und zum Abtransport der befüllten Offensäcke. Unterhalb der Füllstation beginnt ein Förderband zum Abstützen und zum Transport der befüllten Offensäcke. Das Förderband weist einen um zwei Umlenkrollen und über zwei Abknickrollen laufenden Trum auf. Unterhalb der Füllstation ist ein Teil des Förderbandes durch ein Verschwenken einer Umlenkrolle absenkbar und wieder anhebbar. Zwischen dem oberen und unteren Trum des Förderbandes ist im abschwenkbaren bzw. abklappbaren Teil des Förderbandes und direkt unterhalb der Füllstation ein Bodenrüttler angebracht, der in der hochgeklappten Stellung auf das Obertrum des Förderbandes und somit auf einen darauf stehenden Sackboden einwirkt. Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Offensack an den Füllstutzen angehangen. Die Länge des Offensacks ist so bemessen, dass das Bodenende des Offensacks auf dem hochgeschwenkten Teil des Förderbandes aufliegen würde. Zu Beginn des Füllvorgangs ist der abklappbare Teil des Förderbandes allerdings nach unten geschwenkt, sodass das Bodenende des Offensacks unten frei hängt. Schon während des Füllvorgangs wird der nach unten geklappte Teil des Förderbandes nach oben geschwenkt, sodass der Obertrum mit dem Bodenende des zu füllenden Offensacks in Kontakt gerät. Der unmittelbar unter dem Obertrum angebrachte Rüttler wirkt somit direkt durch den Obertrum auf das Bodenende des zu füllenden Offensacks ein. Dadurch wird schon während des Füllvorgangs ein effektives Verdichten des Schüttguts in dem Offensack erzielt.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung beginnt das Förderband nicht unterhalb des Füllstutzens, sondern ist dem Füllstutzen nachgeordnet. Unterhalb des Füllstutzens ist ein Bodenrüttler vorgesehen, der insgesamt anhebbar und absenkbar ausgebildet ist. Dadurch kann bei dieser bekannten Vorrichtung der Bodenrüttler vor Beginn der Füllung abgesenkt werden. Das Bodenende des zu füllenden Offensacks hängt dann zu Beginn der Füllung ebenfalls frei oberhalb des Bodenrüttlers. Dadurch öffnet der zuerst in den Offensack hineingelangende Produktstoß das Bodenende des Offensacks vollständig und in der Regel faltenfrei. Anschließend kann der Bodenrüttler angehoben werden, bis der Bodenrüttler das Bodenende des zu füllenden Offensacks unterstützt und vibrierend darauf einwirkt, sodass während eines wesentlichen Teils des Füllvorgangs eine effektive Verdichtung erfolgen kann. Nach beendetem Füllvorgang wird bei dieser bekannten Vorrichtung der gefüllte Offensack über Schubklappen auf das Förderband gezogen. Am oben offenen Ende des Offensacks führen Greifer den Offensack während der Bewegung auf das Förderband. Auch dieser Stand der Technik funktioniert zufriedenstellend. Nachteilig ist jedoch der erhöhte Aufwand, da einerseits der Bodenrüttler über einen separaten Antrieb anhebbar und absenkbar ist und da weiterhin die Schubklappen eingesetzt werden, um den gefüllten Offensack von dem Bodenrüttler auf das Förderband zu ziehen. Dadurch muss der dazu eingesetzte Antrieb eine erhebliche Stärke aufweisen.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, womit mit geringerem Aufwand eine effektive Abfüllung von Schüttgütern in Offensäcke möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke und umfasst die folgenden Schritte in dieser oder einer anderen geeigneten Reihenfolge:

a) ein Offensack wird unter einen Füllstutzen einer Füllstation platziert;
b) der Füllstutzen wird abgesenkt und der Offensack wird an den Füllstutzen angehängt;
c) der Füllstutzen wird mit dem angehängten Offensack nach oben gefahren, sodass das Bodenende des Offensacks freihängt;
d) der Füllvorgang wird gestartet und Schüttgut wird in den Offensack eingeleitet, sodass sich das freihängende Bodenende des Offensacks entfaltet.

Insbesondere wird in einem Verfahrensschritt e) der Füllstutzen mit dem angehängten Offensack auf eine Fördereinrichtung abgesenkt. Vorzugsweise wird das Bodenende des Offensacks während wenigstens eines (erheblichen) Teils des Füllvorgangs von unten insbesondere von der Fördereinrichtung unterstützt. Dabei wird das Bodenende des Offensacks insbesondere unterstützt, während Produkt noch in den Offensack gelangt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Füllstutzen zunächst abgesenkt wird, damit ein Offensack an den Füllstutzen angehängt wird und dass anschließend der Füllstutzen mit dem angehängten Offensack nach oben gefahren wird, sodass das Bodenende des Offensacks frei hängt. Das ermöglicht erst, dass der Füllvorgang gestartet wird und Schüttgut in den Offensack eingeleitet wird, während das Bodenende des Offensacks frei hängt und sich somit faltenfrei entfalten kann. Im Unterschied zum Stand der Technik wird ein separater Antrieb für einen höhenverstellbaren Bodenrüttler nicht benötigt.
Außerdem ist es möglich, unterhalb der Füllstation eine Fördereinrichtung zu positionieren, die den gefüllten Offensack nach dem Füllende abtransportiert.
Es ist bevorzugt, dass im Verfahrensschritt b) der Füllstutzen in den Offensack eintaucht. Ebenso ist es bevorzugt, dass der Füllstutzen im Verfahrensschritt b) den Offensack anschließend vollständig öffnet. Vor bzw. in dem Verfahrensschritt a) ist es bevorzugt, dass der Offensack am Kopfende des Offensacks durch einen Satz von Zufuhrgreifern gegriffen und zu dem Füllstutzen transportiert wird.
Unter dem Begriff „Offensack“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein bestimmter Sacktyp verstanden und nicht der Zustand des Sacks. So wird ein (noch offener) Offensack regelmäßig nach der Füllung durch eine Kopfnaht verschlossen. Aber auch ein verschlossener Offensack ist immer noch ein Offensack im Unterschied zu beispielsweise einem Ventilsack, der ein in der Regel eingenähtes oder eingeklebtes Ventil aufweist, welches den Ventilsack nach der Füllung selbsttätig verschließt, sodass ein gewisser Schutz vor Austritt von Material aus dem Inneren des Ventilsacks vorliegt. Offensäcke hingegen werden über das oben offene Kopfende befüllt. Dabei liegt regelmäßig ein großer Füllquerschnitt vor, der gegebenenfalls durch Seitenfalten und darin vorgesehene Eckenabschweißungen begrenzt werden kann.
Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz im Hoch- und Höchstleistungsbereich vorgesehen, wobei mehr als 1800 Säcke pro Stunde und insbesondere mehr als 2400 Säcke pro Stunde und besonders bevorzugt mehr als 2500 oder 2600 oder 2700 Säcke oder mehr pro Stunde (produziert und) gefüllt werden. Dabei dauert das Einfüllen des Schüttguts bei derartigen Geschwindigkeiten nur noch etwa 0,4 bis etwa 0,8 Sekunden. Da die restliche Taktzeit zum Anhängen des leeren Offensacks und zum Abnehmen des gefüllten Offensacks benötigt wird. Bei derartig schnellen Taktzeiten sind hohe Beschleunigungskräfte beim Transport der gefüllten Offensäcke zu überwinden. Eine angetriebene Fördereinrichtung unterhalb des Füllstutzens, auf der der gefüllte Offensack mit seinem Sackboden aufsteht, ermöglicht dabei eine erheblich einfachere Beschleunigung als der Einsatz von Schubklappen, die einen gefüllten Offensack von einem Bodenrüttler abziehen. Unter einem „Sack“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird immer ein „Offensack“ verstanden.
In bevorzugten Ausgestaltungen wird in einem Verfahrensschritt e) der Füllstutzen mit dem angehängten Offensack auf eine Fördereinrichtung abgesenkt, wo das Bodenende des Offensacks während wenigstens eines Teils des Füllvorgangs von unten unterstützt wird. Das bedeutet, dass der Offensack noch während des Füllvorgangs abgesenkt wird. Möglich ist es, dass der Absenkvorgang gestartet wird, bevor der Fluss von Schüttgut gestartet wird. Wesentlich im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es aber, dass das Schüttgut zu dem Bodenende des Offensacks gelangt, bevor das Bodenende des Offensacks von der Fördereinrichtung unterstützt wird. Ob zunächst der Füllprozess oder zunächst der Absenkvorgang gestartet wird, ist eine Frage der Steuerung und der Abstimmung des Prozesses. Wichtig ist hingegen, dass das Bodenende des Offensacks sich durch den Schüttgutstoß frei entfalten kann. Das wird gewährleistet, wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens das Bodenende frei hängt.
Vorzugsweise wird das Schüttgut in dem auf der Fördereinrichtung stehenden Offensack während des Füllvorgangs insbesondere von unten verdichtet. Dazu kann in die Fördereinrichtung eine Verdichtungseinrichtung integriert oder darin aufgenommen sein, die schon während des Füllvorgangs von unten auf die Standfläche der Fördereinrichtung zum Beispiel vibrierend einwirkt, um das Schüttgut in dem Offensack zu verdichten.
In bevorzugten Ausgestaltungen ergreifen in dem Verfahrensschritt b) Haltegreifer den Offensack. Die Haltegreifer werden vorzugsweise in dem Verfahrensschritt c) gemeinsam mit dem Füllstutzen angehoben. Die Haltegreifer sorgen insbesondere dafür, dass das Kopfende des Offensacks und der Bereich der Seitenfalten ihre definierte Form beibehalten und der gefüllte Offensack anschließend definiert weiter gegeben werden kann. Das ist wichtig, damit möglichst wenig Sackmaterial benötigt wird. Der Verbrauch von nur 1% mehr Sackmaterial führt bei einem 24-Stunden-Betrieb im Jahr zu ganz erheblichen Mehrkosten. Eine definierte Handhabung der Offensäcke ermöglicht einen sparsamen Betrieb. Es werden unnötige und undefinierte Neugreifungen vermieden, die zu einem größeren Sackmaterialverbrauch führen würden. Außerdem halten die Haltegreifer den Offensack auch bei der Füllung.
In bevorzugten Weiterbildungen geben die Haltegreifer den Offensack nach dem Füllende frei und werden zusammen mit dem Füllstutzen nach oben gefahren, während der Offensack auf der Fördereinrichtung aufsteht. Besonders bevorzugt ergreifen Abfuhrgreifer das Kopfende des Offensacks, bevor die Haltegreifer den Offensack freigeben, um jederzeit definierte Bedingungen zu gewährleisten.
In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass der Offensack nach dem Füllende mittels der Fördereinrichtung weiter transportiert wird. Der Antrieb für einen solchen Transport kann einfach realisiert werden.
Vorzugsweise wird der Offensack bei dem Weitertransport am Kopfende durch Abfuhrgreifer geführt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Offensack vor dem Anhängen aus einer Schlauchfolie gebildet wird. Dabei ist es bevorzugt, dass die Schlauchfolie hier von einer Folienrolle abgewickelt wird. Vorzugsweise wird zunächst eine Bodennaht in die Schlauchfolie eingebracht und die Schlauchfolie wird danach um eine Taktlänge und insbesondere eine Sacklänge weiter transportiert. Anschließend wird vorzugsweise die Schlauchfolie am Kopfende abgeschnitten, um einen Offensack zu bilden. Nach der Herstellung der Bodennaht kann eine separate Bodennahtkühlung vorgesehen sein, damit hohe Geschwindigkeiten möglich sind.
Es ist bevorzugt, dass das Kopfende des Offensacks vor dem Platzieren unter dem Füllstutzen vorgeöffnet oder geöffnet wird. Das kann beispielsweise über seitliche Sauger erfolgen, die den Offensack am Kopfende definiert voröffnen.
In einer der Füllstation vorzugsweise vorgelagerten Öffnungsstation (Voröffnungsstation) wird der Offensack vorzugsweise geöffnet (vorgeöffnet), um ein leichteres Eintauchen des Füllstutzens zu ermöglichen. Insbesondere halten während der Übergabe (des Transports) des Offensackes von der Öffnungsstation (Voröffnungsstation) Offenhalter (mit einem vorzugsweise dem Füllstutzen entsprechenden Profil) die Offensäcke definiert offen. Wird der Offensack nur vorgeöffnet, erfolgt vorzugsweise eine vollständige Öffnung am Füllstutzen oder durch den Füllstutzen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Füllstutzen als Klappenstutzen ausgebildet ist und in ein wenigstens vorgeöffnetes Kopfende eintaucht und das Kopfende dann weiter öffnet.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Befüllen (und vorzugsweise auch zum Herstellen und zum Verschließen) von vorzugsweise mit Seitenfalten versehenen Offensäcken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des bzw. eines zuvor beschriebenen Verfahrens vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung und eine einen Füllstutzen aufweisende Füllstation zum Befüllen der Offensäcke mit Schüttgütern. Es ist eine Mehrzahl von Greifern vorgesehen, wobei die (Mehrzahl der) Greifer Zufuhrgreifer zum Halten der leeren Offensäcke beim Antransport zu der Füllstation, Haltegreifer zum Halten der Offensäcke in der Füllstation und Abfuhrgreifer zum Halten der befüllten Offensäcke beim Abtransport von der Füllstation umfassen. Es können auch noch weitere Greifer vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin eine sich bis unterhalb der Füllstation erstreckenden Fördereinrichtung zum Abstützen der Offensäcke und zum Transport und insbesondere Abtransport der befüllten Offensäcke. An der Füllstation ist der Füllstutzen zusammen mit den Haltegreifern an einer höhenverstellbaren Trageinrichtung aufgenommen. Die Füllstation ist dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem Füllstutzen und den Haltegreifern abzusenken und den Offensack mit den Haltegreifern zu übernehmen. Die Füllstation ist weiterhin dazu geeignet, die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack anzuheben, damit das Bodenende des Offensacks zu Füllungsbeginn frei oberhalb der Fördereinrichtung hängt.
Insbesondere ist die Füllstation dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem daran hängenden Offensack (insbesondere nach dem Füllbeginn) auf die Fördereinrichtung abzusenken.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass ein zu füllender Offensack zunächst an einen Füllstutzen angehangen wird und dass der Füllstutzen zu Füllbeginn nach oben gefahren wird, damit ein Produktstoß des abzufüllenden Schüttguts das Bodenende des Offensacks ausfaltet, bevor der Offensack noch während der Füllung abgesenkt werden kann, sodass das Bodenende des Offensacks auf der Fördereinrichtung aufsteht bzw. davon unterstützt wird.
Vorzugsweise ist die Füllstation dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem daran hängenden Offensack nach dem Füllbeginn (in Richtung der Fördereinrichtung darauf) abzusenken.
Besonders bevorzugt ist die Füllstation dazu geeignet, die Trageinrichtung mit dem daran hängenden Offensack nach dem Füllbeginn abzusenken, sodass das Bodenende des Offensacks wenigstens in einem Teil des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung aufliegt.
In bevorzugten Ausgestaltungen sind die Steuereinrichtung und die Füllstation dazu ausgebildet und eingerichtet,

- die Trageinrichtung mit dem Füllstutzen und den Haltegreifern abzusenken, um den Offensack mit den Haltegreifern zu übernehmen;
- die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack anzuheben, damit das Bodenende des Offensacks (zu Beginn des Füllvorgangs) frei oberhalb der Fördereinrichtung hängt;
- die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack abzusenken, damit das Bodenende des Offensacks wenigstens während eines Teils des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung aufliegt.

Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung ein um (wenigstens zwei) Umlenkrollen laufendes Trum auf. Ein solches Trum ist insbesondere als Förderband ausgebildet. Ein Trum kann aber auch als Förderkette, Plattenband oder Förderriemen oder dergleichen ausgestaltet sein.
Besonders bevorzugt ist wenigstens eine Verdichtungseinrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Verdichtungseinrichtung an der Fördereinrichtung angeordnet oder darin aufgenommen. Vorzugsweise ist die Verdichtungseinrichtung unterhalb einer Auflageoberfläche der Fördereinrichtung angeordnet. Die Verdichtungseinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, auf die (bzw. einen Teil der) Auflageoberfläche der Fördereinrichtung (und damit auf einen darauf Aufstehenden Sackboden eines Offensacks) einzuwirken. Die Verdichtungseinrichtung wirkt insbesondere unmittelbar auf den Trum der Fördereinrichtung ein. Möglich ist es aber auch, dass die Verdichtungseinrichtung mittelbar auf den Trum und somit die Auflageoberfläche der Fördereinrichtung einwirkt, oder aber durch den Trum hindurch direkt auf den Sackboden einwirkt. Das kann z. B. bei linienförmigen oder streifenförmigen Fördermitteln wie Riemen oder z. B. Ketten realisiert werden. Die Verdichtungseinrichtung wirkt dann vorzugsweise in den freien Abständen zwischen den Fördermitteln insbesondere unmittelbar auf das Bodenende ein. In diesem Falle können auf die Fördermittel Mitnehmer in vorbestimmten Abständen aufgebracht werden.
Die Füllstation umfasst vorzugsweise einen Antrieb zum Anheben und Absenken der Trageinrichtung. Über den Antrieb werden der Füllstutzen und die Haltegreifer angehoben bzw. abgesenkt.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Zufuhrgreifer und die Abfuhrgreifer (und vorzugsweise weitere Greifer) an einem Tragrahmen einer Transporteinrichtung befestigt sind. Die Transporteinrichtung kann als Lineartransport ausgebildet sein. Bevorzugterweise umfasst die Transporteinrichtung Pendelarme und einen Pendelantrieb. Dadurch wird ein Vorschwenken und ein Zurückschwenken des Tragrahmens um einen Hub (Pendelhub) ermöglicht. Bei einer symmetrischen Verschwenkung befindet sich der Tragrahmen dabei in der vorgeschwenkten und der zurückgeschwenkten Position jeweils in derselben Höhe, sodass auf diese Art ein einfacher Lineartransport zur Verfügung gestellt wird, bei dem im Abstand des Pendelhubs eine Mehrzahl an hintereinander geschalteten Bearbeitungsstationen vorgesehen sein kann.
Eine Bearbeitungsstation kann als Sackbildungsstation und eine weitere Bearbeitungsstation kann als Sackvoröffnungsstation oder Sacköffnungsstation ausgebildet sein. Regelmäßig ist eine Füllstation vorgesehen. An die Füllstation kann sich eine Kopfnahtstation und gegebenenfalls eine Kühlstation für die Kopfnaht anschließen. Schließlich wird der gefüllte Offensack abtransportiert. In bevorzugten Ausgestaltungen ist der Füllstutzen als Klappenstutzen ausgebildet und ist insbesondere dazu geeignet, in einen (vorgeöffneten) Offensack einzutauchen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Fördereinrichtung höhenverstellbar ist, um an unterschiedliche Sackabmessungen angepasst zu werden. Es ist nicht nötig, die Fördereinrichtung bei jedem einzelnen zu füllenden offenen Sack in der Höhe zu verstellen. Es ist auch nicht möglich, die Fördereinrichtung bei Taktzahlen von 2000 Offensäcken und mehr bei jedem Offensack abzusenken und wieder hochzufahren.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist eine Rollenaufnahme zur Aufnahme wenigstens einer Schlauchfolienrolle umfasst. Insbesondere ist eine Sackbildungsstation zur Bildung von Offensäcken aus Schlauchfolie vorgesehen.
Vorzugsweise sind eine Bodennahtstation zur Erzeugung einer Bodennaht und/oder eine Kopfnahtstation zum Verschließen des Offensacks umfasst. Es kann wenigstens eine Kühlungsstation zur Kühlung einer Verschlussnaht umfasst sein. Dabei kann eine solche Verschlussnaht eine Bodennaht oder auch eine Kopfnaht sein und insbesondere als Schweißnaht ausgeführt sein. Dazu sind dann vorzugsweise Schweißbacken vorhanden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert werden.
In den Figuren zeigen:

1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem schematischen Seitenquerschnitt in einer ersten Stellung;
2 die Vorrichtung nach 1 in einer zweiten Stellung;
3 die Vorrichtung aus 1 in einer dritten Stellung;
4 einen stark schematischen horizontalen Querschnitt durch die Füllstation;
5 eine Seitenansicht einer anderen Füllstation; und
6 die Vorrichtung nach 1 in einer vierten Position.

Die 1 bis 4 zeigen jeweils dieselbe Vorrichtung in einem schematisierten Seitenquerschnitt in unterschiedlichen Positionen bzw. Zuständen. Dabei wurden in allen Figuren Komponenten und Teile der realen Vorrichtung weggelassen, um den Überblick zu erleichtern. Die 1, 2, 3 und 6 zeigen zwar dieselbe Vorrichtung, aber es sind nicht in allen Figuren alle Komponenten dargestellt und es sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen eingetragen.
Die in den 1, 2, 3 und 6 dargestellte Vorrichtung 1 dient zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke 2. Vorzugsweise werden die Offensäcke 2 in einer Sackbildungsstation 27 der Vorrichtung 1 erstellt. Dazu umfasst die Vorrichtung 1 eine Rollenaufnahme 24 für eine Schlauchfolienrolle 25. Die Rollenaufnahme 24 kann an der Vorrichtung 1 anmontiert sein oder separat davor gestellt werden.
Über verschiedene und hier nur stark schematisch dargestellte Umlenkrollen 31 wird ein hier nicht im Einzelnen dargestellter Zwischenspeicher zur Verfügung gestellt, um ein möglichst kontinuierliches Abrollen der Schlauchfolienrolle 25 zu ermöglichen. Es ist aber auch möglich, dass vorgefertigte Offensäcke der Vorrichtung 1 zugeführt werden.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gestell 40, an dem die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 1 anmontiert sind. An der Sackbildungsstation 27 ist eine Bodennahtstation 29 angeordnet, die hier zwei Schweißbacken umfasst, die eine Bodennaht in die zugeführte Schlauchfolie 32 einbringen. Nach der Weitertaktung der Schlauchfolie 32 um eine Sacklänge wird mit dem Schneidmesser 33 der Sack am Kopfende abgeschnitten, sodass ein separater zu füllender Offensack 2 zu Verfügung steht. Der Offensack 2 wird dabei durch Greifer 10 (Leersackgreifer) gehalten. Währenddessen kann die Bodennaht des Offensacks 2 an der Kühlstation 28 gekühlt werden, damit die Bodennaht die erforderliche Stabilität für die Menge des einzufüllenden Produkts aufweist.
Der Sackbildungsstation 27 schließen sich verschiedene Bearbeitungsstationen an, darunter insbesondere die Füllstation 5, die Voröffnungsstation 39 und die Kopfnahtschweißstation 42. Der Transport der Offensäcke 2 zwischen den einzelnen Stationen (5, 27 etc.) erfolgt über eine Transporteinrichtung 20, die im Ergebnis die Offensäcke 2 linear bzw. horizontal durch die Vorrichtung 1 transportiert. Die Transporteinrichtung 20 umfasst einen Tragrahmen 21, an den verschiedene Sätze von Greifern 10 anmontiert sind. Der Tragrahmen 21 wird durch zwei Pendelarme 22 zwischen zwei Schwenkpositionen pendelnd gehalten. Zum Antrieb der Transporteinrichtung 20 dient ein Pendelantrieb 23 in Form eines Elektromotors, der über einen Exzenter 19 die Pendelbewegung zwischen einer vorgeschwenkten und einer zurückgeschwenkten Position des Tragrahmens 21 ermöglicht.
In der in 1 dargestellten vorgeschwenkten Position kann der eingezeichnete Offensack 2 im Anschluss an den Füllstutzen 6, der hier als Klappenstutzen 26 ausgeführt ist, angehangen werden. In der hier nicht dargestellten zurückgeschwenkten Position kann durch die Zufuhrgreifer 11 der zuvor in der Sackbildungsstation 27 gebildete Offensack von den Zufuhrgreifern 11 übernommen werden. Beim nächsten Pendeltakt wird der Offensack 2 dann von der Sackbildungsstation 27 zur nächsten Station transportiert. Nach der Sackbildungsstation 27 kann eine weitere Kühlstation 28 vorgesehen sein oder es schließt sich beispielsweise direkt eine Sacköffnungsstation an, in der das Kopfende 30 des Offensacks 2 mittels z. B. Saugerleisten (vor-)geöffnet wird. In einem weiteren Takt wird die Füllstation 5 erreicht, so wie dies in 1 dargestellt ist.
In der in 1 dargestellten Stellung befindet sich der vorgeöffnete Offensack 2 unterhalb des Füllstutzens 6. Das Bodenende 9 des Offensacks 2 liegt auf der Fördereinrichtung 7 auf. Die Fördereinrichtung 7 ist zum Ausgleich und zur Einstellung unterschiedlicher Sacklängen über eine Höhenverstellung 38 höhenverstellbar an dem Gestell 40 angeordnet. Gegebenenfalls kann die Fördereinrichtung 7 auch separat auf dem Boden angeordnet werden. Die Fördereinrichtung 7 umfasst ein Trum 15, welches insbesondere als Förderband ausgeführt ist. Die Oberfläche des Trums 15 bildet hier eine Auflageoberfläche 17 für zum Beispiel gefüllte Offensäcke 2.
Das Trum 15 wird über Umlenkrollen 14 umgelenkt. Zum Antrieb kann ein elektrischer Motor 37 dienen.
Die Fördereinrichtung 7 erstreckt sich bis unterhalb der Füllstation 5 und auch bis unterhalb des Füllstutzens 6, und zwar derart, dass eine an der Fördereinrichtung 7 aufgenommene oder angeordnete Verdichtungseinrichtung 16 sich ebenfalls in vertikaler Richtung unterhalb des Füllstutzens 6 befindet.
Die Verdichtungseinrichtung 16 ist dabei derart an der Fördereinrichtung 7 aufgenommen, dass die Verdichtungseinrichtung 16, wenn sie aktiv ist, auf den oberen Trum 15 der Fördereinrichtung 7 und auf die Auflageoberfläche 17 der Fördereinrichtung 7 einwirkt. Dadurch wird es ermöglicht, dass ein auf der Fördereinrichtung 7 aufstehender Offensack 2 bzw. ein durch die Fördereinrichtung 7 unterstützter Offensack 2 mit der Verdichtungseinrichtung 16 bearbeitet wird. Dadurch kann das sich in dem Offensack 2 befindende Schüttgut schon während des Füllvorgangs verdichtet werden.
Doch zunächst wird der Offensack 2 an den Klappenstutzen 26 angehängt, wie 2 darstellt. Dazu wird die Trageinrichtung 8 mit dem daran aufgenommenen Füllstutzen 6 bzw. Klappenstutzen 26 und den sich daran befindenden Haltegreifern 12 abgesenkt, bis sich die in 2 dargestellte Situation gibt. Dabei tauchen die Spitzen des Klappenstutzens schon in das vorgeöffnete Kopfende des Offensacks 2 ein. Gleichartig übernehmen die hier in 2 nicht erkennbaren Haltegreifer 12 im Bereich der Seitenfalten des Offensacks 2 den Offensack, sodass die Greifer 10 an dem Tragrahmen 21 den zu füllenden Offensack 2 freigeben können. Das Bodenende 9 des zu füllenden Offensacks 2 liegt dabei immer noch auf der Fördereinrichtung 7 auf. Dies würde bei direkter Füllung dazu führen, dass sich das Bodenende nicht (immer) sauber entfaltet.
Im Anschluss daran wird die Trageinrichtung 8 mit dem Füllstutzen 6 und den Haltegreifern 12 in die in 3 dargestellte Stellung angehoben. Dabei wird das Bodenende 9 des Offensacks so weit angehoben, dass es nicht mehr in Kontakt mit der Fördereinrichtung 7 steht. Es befindet sich hingegen ein (kleiner) Spalt zwischen dem Bodenende 9 des zu füllenden Offensacks 2 und der Auflageoberfläche 17 der Fördereinrichtung 7.
In 3 ist weiterhin der Klappenstutzen 26 aufgeklappt, sodass der Füllvorgang starten kann. Der Klappenstutzen befindet sich zusammen mit der Trageinrichtung 8 und den Haltegreifern 12 in der angehobenen Position 34.
Im Anschluss wird der Füllvorgang gestartet, wobei Schüttgut in den Offensack 2 hinein geleitet wird. Die zeitliche Abstimmung erfolgt dabei (insbesondere aufgrund von Erfahrungswerten) derart, dass der zuerst in den Offensack 2 hineingelangende Produktstoß das Bodenende 9 des Offensacks 2 (möglichst faltenfrei) ausfaltet. In abgestimmter Weise kann anschließend oder zuvor schon eine Senkung der Trageinrichtung 8 eingeleitet werden, damit möglichst schnell nach der Ausfaltung des Bodenendes 9 des Offensacks 2 das Bodenende 9 des Offensacks 2 von der Fördereinrichtung 7 unterstützt wird. Das ermöglicht es, dass die dort untergebrachte Verdichtungseinrichtung 16 auf das Bodenende 9 des Offensacks 2 einwirkt und darin schon enthaltenes Schüttgut schon während der Abfüllung effektiv verdichtet.
4 und 5 zeigen zwei Varianten der Anordnung der Haltegreifer 12 an der Trageinrichtung 8 der Füllstation 5. Dabei zeigt 4 einen horizontalen Querschnitt durch die Füllstation mit dem schematisch geschnitten dargestellten Füllstutzen 6, an denen ein Offensack 2 angehangen ist. Der Füllstutzen und auch die Haltegreifer 12 werden von der Trageinrichtung 8 gehalten. Die Haltegreifer 12 sind hier im geschlossenen Zustand abgebildet und greifen die Seitenfalten 3 des Offensacks 2, um den Offensack 2 bei dem Füllvorgang definiert zu halten. Gestrichelt dargestellt ist auch ein Haltegreifer 12 in der geöffneten Stellung. Dabei muss der Haltegreifer 12 so weit nach außen geschwenkt werden, dass ein zu füllender Offensack zwischen den Haltegreifern 12 abtransportiert (und antransportiert) werden kann.
5 zeigt eine andere Variante, bei der die Haltegreifer 12 nicht um vertikale, sondern um horizontale Achsen 36 verschwenkbar sind. Die Haltegreifer 12 sind innerhalb der Trageinrichtung 8 verschwenkbar und dienen wiederum zur Ergreifung der Seitenfaltenbereiche 3 der Offensäcke 2. Auch hier ist der Offensack 2 wieder an dem Füllstutzen 6 aufgenommen.
6 zeigt schließlich einen schematischen Seitenquerschnitt der Vorrichtung aus 1, wobei in schematischer Art und Weise ein gefüllter Offensack 2 eingezeichnet ist.
Die in 6 gezeigte abgesenkte Position 35 der Trageinrichtung inklusive Füllstutzen 6 und Haltegreifern 12 wird kurz nach Füllbeginn eingenommen, damit das Bodenende 9 des zu füllenden offenen Sacks 2 schon während eines wesentlichen Teils des Füllvorgangs durch die Verdichtungseinrichtung 16 bearbeitet werden kann, um um eine effektive Verdichtung des abzufüllenden Schüttguts zu bewirken.
Da es sich bei der dargestellten Vorrichtung um eine Hochleistungsmaschine handelt, bei der bis zu 2600 Offensäcke und mehr pro Stunde hergestellt und abgefüllt werden können, beträgt die Taktzeit pro Takt nur etwas mehr als 1 Sekunde. Dadurch steht für den eigentlichen Füllvorgang nur eine Zeitdauer von meist weniger als 1 Sekunde zur Verfügung. Deshalb ist eine effektive und frühzeitig einsetzende Verdichtung von erheblichem Vorteil.
Insgesamt bieten die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren große Vorteile, da auf einfache Art und Weise durch eine „doppelte Stutzenanhebung“ eine erheblich effektivere Abfüllung von Schüttgütern in Offensäcke mit geringerem Aufwand möglich ist. Die Fördereinrichtung kann und soll bis unter den Füllstutzen angeordnet werden, damit eine dort angeordnete Verdichtungseinrichtung auf das Bodenende des Offensacks schon während der Füllung einwirkt. Dazu ist es nicht nötig, das Förderband abklappbar auszuführen, wie es im Stand der Technik ist. Es reicht aus, den Füllstutzen mit dem angehängten Offensack wieder anzuheben und den Füllvorgang zu starten. Während des Füllvorgangs wird der Offensack wieder auf die Fördereinrichtung und die darin enthaltene Verdichtungseinrichtung abgesenkt. Es hat sich sogar herausgestellt, dass der Antrieb zum Anheben des Füllstutzens inklusive der Haltegreifer nicht stärker ausgeführt werden muss, als der Antrieb zum Anheben des Füllstutzens, der bislang eingesetzt wurde, obwohl nun die Trageinrichtung 8 während des Füllvorgangs nicht nur den Füllstutzen 6 und den leeren Offensack 2 hält, sondern auch schon einen erheblichen Anteil an Schüttgut, bevor der teilweise gefüllte Offensack auf 2 der Fördereinrichtung 7 abgestellt wird.
Des weiteren werden Schubklappen nicht mehr benötigt, um den Offensack 2 von einem separaten Rüttler abzuziehen. Dadurch wird der Antrieb für die Transporteinrichtung nicht mehr so stark belastet. Der Antrieb für die Fördereinrichtung 7 muss nicht stärker ausgelegt werden, da auch zuvor schon ein gefüllter Sack beschleunigt werden musste.
Als Schüttgüter werden vorzugsweise Granulate abgefüllt. Es ist aber auch möglich, Zement oder ähnliche Produkte mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu füllen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass ein separater Antrieb zum Heben und Senken einer Verdichtungseinrichtung nicht mehr nötig ist. Es ist nicht nötig, die Verdichtungseinrichtung zum Betrieb anzuheben und wieder abzusenken.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Verdichtungseinrichtung in die Fördereinrichtung bzw. in das Sackaustrageband integriert werden kann und dort unmittelbar unter dem Obertrum positioniert werden kann. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die die Fördereinrichtung insgesamt statisch ausgeführt ist und es keinen abklappbaren Anteil gibt.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Offensack
3: Seitenfalte
4: Steuereinrichtung
5: Füllstation
6: Füllstutzen
7: Fördereinrichtung
8: Trageinrichtung
9: Bodenende
10: Greifer
11: Zufuhrgreifer
12: Haltegreifer
13: Abfuhrgreifer
14: Umlenkrolle für 15
15: Trum
16: Verdichtungseinrichtung
17: Auflageoberfläche
18: Antrieb für 8
19: Exzenter
20: Transporteinrichtung
21: Tragrahmen
22: Pendelarm
23: Pendelantrieb
24: Rollenaufnahme
25: Schlauchfolienrolle
26: Klappenstutzen
27: Sackbildungsstation
28: Kühlstation
29: Bodennahtstation
30: Kopfende
31: Umlenkrolle für 32
32: Schlauchfolie
33: Schneidmesser
34: angehobene Position
35: abgesenkte Position
36: Drehpunkt von 12
37: Antrieb für 7
38: Höhenverstellung von 7
39: Voröffnungsstation
40: Gestell
41: Schweißbacke
42: Kopfnahtschweißstation
43: Offenhalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19933486 C2 [0002]

Claims

Verfahren zum Abfüllen von Schüttgütern in Offensäcke (2), umfassend die folgenden Schritte: a) ein Offensack (2) wird unter einen Füllstutzen (6) einer Füllstation (5) platziert; b) der Füllstutzen (6) wird abgesenkt und der Offensack (2) an den Füllstutzen (6) angehängt; c) der Füllstutzen (6) wird mit dem angehängten Offensack (2) nach oben gefahren, sodass das Bodenende (9) des Offensacks (2) frei hängt; d) der Füllvorgang wird gestartet und Schüttgut wird in den Offensack (2) eingeleitet, sodass das frei hängende Bodenende (9) des Offensacks (2) sich entfaltet.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in einem Verfahrensschritt e) der Füllstutzen (6) mit dem angehängtem Offensack (5) auf eine Fördereinrichtung (7) abgesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bodenende (9) des Offensacks (2) während wenigstens eines Teils des Füllvorgangs unterstützt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schüttgut in dem auf der Fördereinrichtung (7) stehenden Offensack (2) während des Füllvorgangs verdichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Verfahrensschritt b) Haltegreifer (12) den Offensack (2) ergreifen und in dem Verfahrensschritt c) zusammen mit dem Füllstutzen (6) angehoben werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei nach dem Füllende und Verfahrensschritt e) die Haltegreifer (12) den Offensack (2) freigeben und zusammen mit dem Füllstutzen (6) nach oben gefahren werden, während der Offensack (2) auf der Fördereinrichtung (7) steht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Offensack (2) nach dem Füllende mittels der Fördereinrichtung (7) weiter transportiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Offensack (2) bei dem Weitertransport am Kopfende (30) durch Abfuhrgreifer (13) geführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Offensack (2) vor dem Anhängen aus einer Schlauchfolie (32) gebildet wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Schlauchfolie (32) von einer Folienrolle (25) abgewickelt wird und zunächst eine Bodennaht (9) in die Schlauchfolie (32) eingebracht wird und wobei die Schlauchfolie (32) danach um eine Taktlänge weitertransportiert wird und wobei die Schlauchfolie (32) am Kopfende (30) abgeschnitten wird, um einen Offensack (2) zu bilden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kopfende (30) des Offensacks (2) vor dem Platzieren unter dem Füllstutzen (6) vorgeöffnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der als Klappenstutzen ausgebildete Füllstutzen (6) in das vorgeöffnete Kopfende (30) eintaucht und das Kopfende weiter öffnet.
Vorrichtung (100) zum Befüllen von vorzugsweise mit Seitenfalten (3) versehenen Offensäcken (2), mit einer Steuereinrichtung (4) und einer einen Füllstutzen (6) aufweisenden Füllstation (5) zum Befüllen der Offensäcke (2) und mit einer Mehrzahl von Greifern (10), wobei die Greifer (10) mindestens Zufuhrgreifer (11) zum Halten der leeren Offensäcke (2) beim Antransport zu der Füllstation, Haltegreifer (12) zum Halten der Offensäcke (2) in der Füllstation (5) und Abfuhrgreifer (13) zum Halten der befüllten Offensäcke (2) beim Abtransport von der Füllstation (5) umfassen, und mit einer sich bis unterhalb der Füllstation (5) erstreckenden Fördereinrichtung (7) zum Abstützen der und zum Transport der befüllten Offensäcke (2), dadurch gekennzeichnet, dass an der Füllstation (5) der Füllstutzen (6) zusammen mit den Haltegreifern (12) an einer höhenverstellbaren Trageinrichtung (8) aufgenommen ist, und dass die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit dem Füllstutzen (6) und den Haltegreifern (12) abzusenken und den Offensack (2) mit den Haltegreifern (12) zu übernehmen, und dass die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit einem daran anhängenden Offensack (2) anzuheben, damit das Bodenende (9) des Offensacks (2) frei oberhalb der Fördereinrichtung (7) hängt.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit dem daran hängenden Offensack (2) auf die Fördereinrichtung (7) abzusenken.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Füllstation (5) dazu geeignet ist, die Trageinrichtung (8) mit dem daran hängenden Offensack (2) nach dem Füllbeginn abzusenken, sodass das Bodenende (9) des Offensacks (2) wenigstens bei einem Teil des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung (7) aufliegt.
Vorrichtung (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (4) und die Füllstation (5) dazu ausgebildet und eingerichtet sind, - die Trageinrichtung (8) mit dem Füllstutzen (6) und den Haltegreifern (12) abzusenken, um den Offensack (2) mit den Haltegreifern (12) zu übernehmen, - die Trageinrichtung (8) mit einem daran anhängenden Offensack (2) anzuheben, damit das Bodenende (9) des Offensacks (2) zu Füllungsbeginn frei oberhalb der Fördereinrichtung (7) hängt.
Vorrichtung nach dem vorgehenden Anspruch, wobei die Steuereinrichtung und die Füllstation dazu eingerichtet und ausgebildet sind, die Trageinrichtung mit einem daran anhängenden Offensack abzusenken, damit das Bodenende (9) des Offensacks (2) insbesondere wenigstens bei einem Teil des Füllvorgangs auf der Fördereinrichtung (7) aufliegt.
Vorrichtung nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Verdichtungseinrichtung (16) umfasst ist.
Vorrichtung nach einem der sechs vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdichtungseinrichtung (16) unterhalb einer Auflageoberfläche (17) der Fördereinrichtung (7) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der sieben vorhergehenden Ansprüche, wobei die Füllstation (5) einen Antrieb (18) zum Anheben und Absenken der Trageinrichtung (8) umfasst.
Vorrichtung nach einem der acht vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zufuhrgreifer (11) und die Abfuhrgreifer (13) an einem Tragrahmen (21) einer Transporteinrichtung (20) befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der neun vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transporteinrichtung (20) Pendelarme (22) und einen Pendelantrieb (23) umfasst.
Vorrichtung nach einem der zehn vorhergehenden Ansprüche, wobei der Füllstutzen (6) als Klappenstutzen (26) ausgebildet ist, der dazu geeignet ist, in einen Offensack (2) einzutauchen.
Vorrichtung nach einem der elf vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (7) höhenverstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der zwölf vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Rollenaufnahme (24) zur Aufnahme einer Schlauchfolienrolle (25) umfasst ist und/oder wobei eine Sackbildungsstation (27) umfasst ist.
Vorrichtung nach einem der dreizehn vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Bodennahtstation (29) zur Erzeugung einer Bodennaht und/oder eine Kopfnahtstation zum Verschließen des Offensacks (2) umfasst ist.
Vorrichtung nach einem der vierzehn vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Kühlstation (28) zur Kühlung einer Verschlussnaht umfasst ist.