DE3527169A1 - Abfuelleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abfülleinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine bekannte handbetätigte Sprengstoffabfülleinrich­ tung besteht aus einer Ladeeinrichtung mit einer Füll­ platte, die mehrere Einfülltrichter aufweist, über die mit Hilfe eines Dosierschiebers eine bestimmte Sprengstoff­ menge abgefüllt wird. Eine Schütteinrichtung zum Zuführen von Sprengstoff zur Ladevorrichtung nimmt Dosen, die den Sprengstoff enthalten auf, die mit einer Federklemme fest­ geklemmt werden. Die Dosen können mit Hilfe der Schütt­ einrichtung von einer Bedienungsperson von einem sicheren Ort hinter einer Schutzwand aus manuell gekippt werden, um den Sprengstoff durch einen verschiebbaren Füllschuh gleichmäßig über die Füllplatte zu verteilen. Der Dosier­ schieber wird mit Hilfe eines Seilzuges, der über eine Seilrolle mit Handkurbel zwischen zwei Endpositionen, einer Ladestellung und einer Füllstellung, hin- und zu­ rückbewegt. Dabei muß die Bedienungsperson hinter der Schutzwand behutsam und feinfühlig an der Handkurbel dre­ hen, um den Dosierschieber in die Endpositionen zu brin­ gen. Eine Zugfeder in der Mitte des Seilzuges bewirkt eine Begrenzung der Seilkraft. Bereits bei einem geringfügig erhöhten Widerstand, z.B. durch Fremdkörper im Spreng­ stoff, die zu einer Hemmung des Dosierschiebers führen, besteht Explosionsgefahr, so daß der Abfüllvorgang ab­ gebrochen und die Ladeeinrichtung gereinigt werden muß. Ob es zu einer Explosion kommt, bei der die Bedienungsperson gefährdet ist, und bei der regelmäßig die Sprengstoff­ abfülleinrichtung zerstört wird, hängt nur von der Auf­ merksamkeit und Feinfühligkeit der Bedienungsperson ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abfüll­ einrichtung zu schaffen, bei der die Gefährdung durch Ex­ plosionen oder andere Reaktionen reduziert ist und die automatisch betätigt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verlagerungseinrichtung aus einer Kraftübertra­ gungseinrichtung mit einer mit dem Dosierschieber verbun­ denen, durch die Schutzwand hindurchgeführten Schubstange besteht, und daß die Kraftübertragungseinrichtung durch mindestens ein Gewicht in beide Richtungen antreibbar ist.

Die mit Hilfe von Gewichten erzeugten Drehmomente der Kraftübertragungseinrichtung entstehen ohne Reibung und Elektrizität, sind nicht zeitabhängig und können, da sie nur von der Schwerkraft abhängig sind, ihren eingestellten Höchstwert nicht überschreiten. Eine derartige Verlage­ rungseinrichtung unterbricht bei einem zu hohen Widerstand am Dosierschieber stets reproduzierbar das Abfüllen des Stoffes. Mögliche Änderungen durch Alterung der Über­ tragungselemente können nur den Betätigungswiderstand der Kraftübertragungseinrichtung erhöhen, so daß eine Be­ triebsunterbrechung allenfalls zu früh auftritt. Re­ aktionen durch Fehleinschätzung des Widerstandes am Dosierschieber durch die Bedienungsperson oder durch Un­ aufmerksamkeit der Bedienungsperson sind bei korrekter Einstellung der auf den Dosierschieber wirkenden Maxi­ malkräfte ausgeschlossen.

Vorzugsweise sind mindestens zwei Gewichte vorgesehen, von denen jedes die Kraftübertragungseinrichtung in eine andere Drehrichtung antreibt, und daß mindestens Teil des ersten Gewichtes von der Kraftübertragungseinrichtung ab­ koppelbar ist. Das Abkoppeln des ersten Gewichtes führt unmittelbar und auf einfachste Weise zur Umkehr der Wir­ kungsrichtung des Drehmomentes.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kraft­ übertragungseinrichtung ein Gelenkgetriebe mit einem fest­ stehenden Gelenk, in dem ein dreiarmiger Hebel gelagert ist, der einen mit dem ersten Gewicht beaufschlagten ein Rückstelldrehmoment erzeugenden ersten Hebelarm, einen mit dem zweiten Gewicht beaufschlagten ein Zustelldrehmoment erzeugenden zweiten Hebelarm sowie einen mit der Schub­ stange verbundenen dritten Hebelarm aufweist.

Der dreiarmige Hebel verbindet alle Kraftangriffspunkte miteinander, wobei der erste und der zweite Hebelarm im wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen von dem Gelenk abstehen. Auf diese Weise sind die notwendigen Getriebe­ elemente auf ein Mindestmaß reduziert.

Vorzugsweise ist das Gewichtsverhältnis der Gewichte untereinander derart, daß das Rückstelldrehmoment bei angekoppeltem ersten Gewicht im wesentlichen gleich dem Zustelldrehmoment bei abgekoppeltem ersten Gewicht ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die an dem Dosier­ schieber wirkende Kraft sowohl bei der Zustellbewegung als auch bei der Rückstellbewegung gleich groß ist, so daß in beiden Bewegungsrichtungen das Kriterium für das Unter­ brechen des Abfüllens gleich ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Zu­ stelldrehmoment durch Verlagern der Position des an dem zweiten Hebelarm angreifenden zweiten Gewichtes einstell­ bar ist.

Das Verlagern der Position des zweiten Gewichtes auf dem zweiten Hebelarm und das Anbringen von Zusatzgewichten auf das erste Gewicht ermöglicht eine Feinabstimmung der ein­ gestellten Drehmomente.

Eine bevorzugte Weiterbildung weist eine Vorrichtung zum Anheben und Absenken des ersten Gewichtes auf, die beim Anheben des ersten Gewichtes die Zustellbewegung und beim Absenken die Rückstellbewegung einleitet. Diese Vorrich­ tung ermöglicht bei Ansteuerung in vorteilhafter Weise ein automatisches Betätigen des Dosierschiebers.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Kraftübertragungseinrichtung eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Schubstangenbewegung in beiden Richtungen aufweist.

Das konstante Drehmoment am Hebel bzw. die konstante Kraft am Dosierschieber führt zu einer konstanten Beschleunigung des Dosierschiebers, so daß dessen Geschwindigkeit stetig zunimmt, bis die Endposition erreicht ist. Eine derartige konstante Beschleunigung des Dosierschiebers hat zur Fol­ ge, daß zu Beginn der Bewegenung des Dosierschiebers eine geringere kinetische Energie als am Ende des Weges vor­ liegt. Die Dämpfungseinrichtung bewirkt, daß sich zwischen den Beschleunigungskräften und den Dämpfungskräften ein Gleichgewicht einstellt, so daß der Dosierschieber nach kurzer Beschleunigung mit einer gleichmäßigen Bewegungs­ geschwindigkeit bewegt wird. Auf diese Weise wird er­ reicht, daß nicht nur die am Dosierschieber wirkende Kraft, sondern auch die Bewegungsenergie einen konstanten Wert annimmt, so daß auch Widerstände, die erst am Ende des Weges auftreten, nicht aufgrund der höheren kineti­ schen Energie des Dosierschiebers überwunden werden.

Die Schubstange ist an der Austrittsstelle aus der Schutz­ wand mit einem Faltenbalg abgedichtet. Ein derartiger Fal­ tenbalg dichtet zuverlässig gegen Eindringen von Spreng­ stoffstaub in die Schubstangenlagerung ab und weist gleichzeitig einen praktisch vernachlässigbaren Reibungs­ widerstand auf. Ein zeitlich abhängiger oder alterungs­ bedingt sich ändernder Reibungswiderstand, der auf die Schubstange einwirken könnte und die an dem Dosierschieber wirkenden Kräfte verändern könnte, kann folglich nicht auftreten.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Gelenkgetriebe eine Abschalteinrichtung aufweist, die über an den Anschlägen angeordneten Initiatoren fest­ stellt, ob die Endpositionen erreicht sind, und bei Nicht­ erreichen der Endpositionen innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne eine Abschaltung auslöst.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß beim Auftreten einer Hemmung am Dosierschieber keine weiteren Bewegungen in der Abfülleinrichtung ausgeführt werden.

Die Schütteinrichtung weist mindestens eine Dosenhalte­ rung auf, die von einer durch die Schutzwand geführten Welle kippbar ist. Dies ermöglicht die Anbringung eines pneumatischen oder hydraulischen Drehantriebes für die Welle, um hinter der Schutzwand das Auskippen der Dosen automatisch gesteuert auszuführen.

Es ist vorgesehen, daß die Oberkante der Dosenhalterung als Auflage für den seitlich überstehenden oberen Dosen­ rand ausgebildet ist. Eine derartige Dosenhalterung hat den Vorteil, keine besondere Befestigung für die den ge­ fährlichen Stoff enthaltenden Dosen zu benötigen und ver­ meidet damit einen weiteren Gefahrenpunkt.

Die Schütteinrichtung weist einen schwenkbar gelagerten Rückhaltebügel, gegen den der obere Dosenrand während der Schwenkbewegung stößt und der entgegen der Schwenkbewegung vorgespannt ist. Der Rückhaltebügel verhindert auf ein­ fache Weise, daß die Dose beim Kippen aus der Dosenhalte­ rung herausfallen kann.

Der Rückhaltebügel ist koaxial zu der Welle gelagert. Dies hat den Vorteil, daß zwischen dem Rückhaltebügel und der Dose während des Schwenkvorgangs keine Reibung erzeugende Relativbewegung entstehen kann.

Es ist vorgesehen, daß der Rückhaltebügel ein über die Lagerung hinaus verlängertes Ende aufweist, das ein Gegen­ gewicht trägt. Auf diese Weise braucht die Antriebswelle nur in einer Richtung angetrieben zu werden, während das Gegengewicht das Zurückschwenken der Dosenhalterung be­ wirkt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel weist ein Anschlag für den Rückhaltebügel auf, der den Rückhaltebügel beim Zurückschwingen in einer Ruheposition hält, in der der Rückhaltebügel außerhalb des vertikal über der Dose be­ findlichen Raumes liegt. Dadurch, daß der Rückhaltebügel den vertikal über der Dose befindlichen Raum nicht über­ greift, kann ein Auswechseln der Dosen einfach und gefahr­ los ausgeführt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Lade­ löffel über eine Zuführeinrichtung mit einem horizontalen, parallel geführten Ladelöffelträger von einer Einfahrpo­ sition an der Einfahröffnung in eine erste Endposition unter der Ladevorrichtung schwenkbar ist. Die Zuführ­ einrichtung ermöglicht ein fernbedientes Zuführen des Ladelöffels, ohne daß sich eine Bedienungsperson im Ab­ füllraum aufhalten muß.

Die Zuführeinrichtung weist eine an der Schutzwand vorbei­ geführte vertikale Verschlußplatte auf, die in der ersten Endposition die Einfahröffnung verschließt. Auf diese Weise wird die Sicherheit der Abfülleinrichtung erhöht, indem die Einfahröffnung in der Schutzwand verschlossen wird, damit sich die Druckwelle bei Explosionen nicht in benachbarte Räume ausbreiten und Schäden anrichten kann. Die Einfahröffnung wird durch die Zuführeinrichtung auto­ matisch in der Endposition verschlossen, so daß keine ge­ sonderte und getrennt zu betätigende Verschlußkappe für die Einfahröffnung benötigt wird.

Es ist ferner vorgesehen, daß die Zuführeinrichtung in der Einfahrposition gegen einen entriegelbaren Bolzen an­ schlägt und nach dem Entriegeln des Bolzens in eine zweite Endposition in einer zur Ladevorrichtung entgegengesetzten Richtung schwenkbar ist, in der die Verschlußplatte eben­ falls die Einfahröffnung verschließt.

Die Ladevorrichtung der Sprengstoffabfülleinrichtung kann z.B. bei Störungen zur Entleerung gekippt werden, wobei die Zuführeinrichtung in eine zurückgezogene Endposition schwenkt, in der ebenfalls die Einfahröffnung in der Schutzwand verschlossen ist, so daß ein hohes Maß an Sicherheit auch beim Entleerungsvorgang der Ladevorrich­ tung gewährleistet ist.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Abfüll­ anlage für Sprengstoff näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Sprengstoffabfülleinrichtung,

Fig. 2 eine Frontansicht mit teilweisem Querschnitt,

Fig. 3 und 4 das Zuführen eines Ladelöffels und

Fig. 5 das Entleeren der Ladevorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Sprengstoffabfülleinrichtung 10 mit einer Schutzwand 12, die zwischen einer Ladevorrichtung 14 und deren fernsteuerbaren pneumatischen und hydraulischen Betätigungsorganen angeordnet ist. Die vertikale Schutz­ wand 12 nimmt eine Montageplatte 16 auf, in der mecha­ nische Kraftübertragungselemente der Betätigungsorgane für die Ladevorrichtung 14 und eine Schütteinrichtung 20 ge­ lagert sind. Die Montageplatte 16 ist quadratisch gestal­ tet und ist mit insgesamt acht Befestigungsschrauben 38 an der Schutzwand 12 befestigt.

Die Schutzwand 12 unterteilt den Arbeitsraum der Spreng­ stoffabfülleinrichtung 10 in einen Abfüllbereich 11 und einen Antriebsbereich 13. Im Abfüllbereich 11 befindet sich die Ladevorrichtung 14, wobei möglichst wenige sich bewegende Teile in diesem Bereich angeordnet sind, um einer Explosionsgefahr aufgrund von Reibungselektrizität weitestgehend vorzubeugen. In dem Antriebsbereich 13 sind die Antriebsvorrichtungen für die Ladevorrichtung 14 untergebracht, wobei der Antriebsbereich 13 gegen Ein­ dringen von Sprengstoffstaub geschützt ist. Die Spreng­ stoffabfülleinrichtung 10 dient dazu, auf einem Ladelöffel 18 angeordnete Verzögerungskörper, z.B. 88 Stück, mit Initialsprengstoff, z.B. Bleiazid, zu füllen. Hierzu wird, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, der Ladelöffel 18 unter die Ladevorrichtung 14 geschwenkt und nach dem Ab­ füllen zur nächsten Bearbeitungsstation weitertranspor­ tiert.

Oberhalb der Ladevorrichtung 14 ist eine Schütteinrichtung 20 zum Zuführen von Sprengstoff aus Sprengstoffdosen, die jeweils von einer Bedienungsperson aus einem Sprengstoff­ lagerraum abgeholt werden. Eine Sprengstoffdose 22 enthält ca. 200 Gramm Bleiazid. Es werden jeweils zwei Dosen in zwei hohlzylindrische Dosenhalterungen 24 mit einem Sicht­ fenster 26 vertikal von oben eingeführt. Die Dosen 22 weisen einen nach außen überstehenden, oberen Dosenrand 28 auf, der auf der Oberkante der Dosenhalterung 24 aufliegt.

Die Dosenhalterung 24 hat keinen Boden. Die beiden Dosen­ halterungen 24 sind gegeneinander um Wellen 30 bzw. 32 kippbar angeordnet, wobei die horizontalen Drehachsen der durch die Schutzwand 12 hindurchgeführten Wellen 30, 32 im oberen Teil der Dosenhalterung 24 exzentrisch zu den Dosenhalterungen verlaufen, so daß bei der kreisförmigen Kippbewegung der in bezug auf den Drehpunkt innere Dosen­ rand auf dem Rand eines trichterförmigen Aufsatzes 33 eines Füllschuhs 34 aufliegt, der als Teil der Lade­ vorrichtung 14 in der Mitte zwischen beiden Dosenhalterun­ gen 24 angeordnet ist und dessen Oberkante niedriger als die Wellen 30, 32 ist. Die Wellen 30,32 führen durch die Montageplatte 16 hindurch zu einem fernsteuerbaren hydraulischen oder pneumatischen, hinter der Schutzwand 12 liegenden Drehantrieb 36.

Die kippbaren Dosenhalterungen 24 mit den Wellen 30, 32 sind symmetrisch beiderseits des Füllschuhs 34 angeordnet. Jeweils ein auf der Welle 30, 32 drehbar gelagerter Rück­ haltebügel 40 weist einen an einem Ende angeordneten, zu den Drehachsen der Wellen 30, 32 parallelen und waagerech­ ten Bügelteil 42 auf, der sich beim Kippen der Dosenhal­ terung 24 gegen den jeweiligen Dosenrand 28 anlegt. An dem dem Bügelteil 42 entgegengesetzten Ende des Rückhalte­ bügels 40 jenseits der Lagerung befindet sich ein Gegen­ gewicht 44, das in der Ruhelage des Rückhaltebügels 40 gegen einen Anschlag 46 anliegt. Der Anschlag 46 kann durch Einschrauben in einen an der Ladevorrichtung 14 be­ festigten Flansch 48 eingestellt werden, wobei es darauf ankommt, daß der Rückhaltebügel 40 in der Ruhelage mit seinem waagerechten Bügelteil 42 nicht in den vertikal über der Dosenhalterung 24 befindlichen Raum hineinragt. Auf diese Weise können die Sprengstoffdosen 22 ohne Be­ hinderung ausgewechselt werden. Der waagerechte Bügelteil 42 steht über das Ende der Welle 30, 32 über und geht, wie aus Fig. 1 ersichtlich über die Mitte der Sprengstoffdose 22 hinaus. Das Gegengewicht 44 besteht aus einem läng­ lichen Zylinder, dessen Achse von dem zu dem waagerechten Bügelteil 42 führenden Teil des Rückhaltebügels 40 nach außen abgekröpft ist. In der Ruhelage auf dem Anschlag 46 nimmt die Achse des Gegengewichts 44 eine Lage von ca. 45° zu der durch die Achse der Welle 30, 32 gehenden Vertikalen ein, während der zu dem waagerechten Bügelteil 42 führende Bügelteil einen Winkel von ca. 30° zu dieser Vertikalen einnimmt.

Die Dosenhalterungen 24 der Schütteinrichtung 20 werden nacheinander betätigt, indem nacheinander die Wellen 30, 32 in eine die Sprengstoffdose 22 zu dem Füllschuh 34 füh­ rende Drehrichtung angetrieben werden. Nach einem Schwenk­ winkel von 60° stößt der obere Dosenrand 28 gegen den waagerechten Bügelteil 42 und nimmt diesen mit, bis der Dosenrand 28 die Oberkante des Füllschuhs 34 erreicht und die Drehbewegung der jeweiligen Welle 30, 32 beendet wird. Dabei hält der gegen den Dosenrand 28 drückende Rückhalte­ bügel 40 aufgrund des Gegengewichtes 44 die Sprengstoff­ dose 22 in der Dosenhalterung 24 fest, wobei der Spreng­ stoff aus der Dose 22 in den Füllschuh 34 fällt.

Der trichterförmige, kreiskegelförmige Füllschuh 34 ist ein Teil der Ladevorrichtung 14 und besteht aus dem trichterförmigen Aufsatz 33 und einem im Querschnitt eben­ falls trichterförmigen (Fig. 1) und im Längsschnitt (Fig. 2) rechteckigen Verteiler 35. Der trichterförmige Aufsatz 33 hat eine untere Öffnung 50, die in den Verteiler 35 mündet. Unter der Öffnung 50 im Mittenbereich des Ver­ teilers 35 ist eine im Querschnitt dreieckige Stange 52 angeordnet, die sich waagerecht zwischen den im Quer­ schnitt V-förmigen zueinander verlaufenden Wänden des Ver­ teilers 35 senkrecht zur Schutzwand 12 erstreckt. Dieser dreieckförmige Verteiler dient dazu, den aus dem trichter­ förmigen Aufsatz 33 herabfallenden Sprengstoff seitlich innerhalb des Verteilers 35 abzulenken, indem eine Längs­ kante der dreieckförmigen Stange 52 genau unter der runden Öffnung 50 verläuft. Der Verteiler 35 hat an seinem un­ teren Ende eine schlitzförmige Austrittsöffnung 54 für den Sprengstoff, die parallel zur Schutzwand 12 verläuft. An der zur Schutzwand 12 schräggeneigten Wand des Verteilers 35 ist eine Schubstange 56 angeflanscht, die den Füllschuh 34 in einer zur Schutzwand 12 senkrechten Richtung zwi­ schen zwei Endpositionen horizontal verschieben kann.

Dabei gleitet die schlitzförmige Austrittsöffnung 54 des Füllschuhs 34 mit geringem Abstand über eine Füllplatte 58 der Ladevorrichtung 14, die für jeden auf dem Ladelöffel 18 befindlichen Verzögerungskörper eine Bohrung 60 mit kegelstumpfförmiger Erweiterung zur Oberseite der Füll­ platte 58 aufweist. Die Füllplatte 58 ist waagerecht an­ geordnet und weist einen Aufsetzrahmen 64 auf, der das von dem Verteiler 35 des Füllschuhs 34 überfahrende Feld be­ grenzt, damit der von dem Füllschuh 34 verteilte Spreng­ stoff nicht seitlich von der Füllplatte 58 herabfallen kann. Die Bewegung des Füllschuhs 34 über die Füllplatte 58 bewirkt, daß eine 5 mm hohe Sprengstoffschicht auf der Füllplatte 58 abgelegt wird.

Die Füllplatte 58 bildet zusammen mit einem unter der Füllplatte 58 angeordneten, plattenförmigen im wesent­ lichen rechteckigen Dosierschieber 66, zwei seitlichen jeweils neben dem Dosierschieber angeordneten waagerechten Führungsplatten 68 in der Dicke des Dosierschiebers 66, und einer unterhalb des Dosierschiebers 66 angeordneten, im wesentlichen quaderförmigen Trichterplatte 70 eine Bau­ einheit, die von seitlichen mit der Füllplatte 58 verbun­ denen Halterungen 71 sowie von vertikal durch die Trich­ terplatte 70 bis zur Füllplatte 58 reichenden Ver­ schraubungen zusammengehalten wird.

Der Dosierschieber 66 weist ebenfalls Bohrungen 72 auf, deren Bohrungsmuster dem Bohrungsmuster der Bohrungen 60 der Füllplatte 58 entspricht. Das Bohrungsvolumen einer jeder Bohrung 72 des Dosierschiebers entspricht genau der Sprengstoffmenge, die für jeden Verzögerungskörper be­ nötigt wird, z.B. 90 mg.

Die Trichterplatte 70 weist ebenfalls Bohrungen 72 mit trichterförmiger Erweiterung auf, wobei im Vergleich zur Füllplatte 58 die Bohrungen 74 kürzer sind und die nach oben gerichteten trichterförmigen Erweiterungen schmaler und länger sind. Die Bohrungen 74 sind nach dem gleichen Bohrungsmuster wie die der Füllplatte 58 und des Dosier­ schiebers 66 geordnet, sind aber in bezug auf die Füll­ platte 58 in Richtung auf die Schutzwand 12 um den Weg des Dosierschieberhubes versetzt. Das Bohrungsmuster ist der­ art, daß parallel zur Schutzwand 12 abwechselnd 6 bzw. 7 Bohrungen nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei die Sechserreihe in der Mitte in der Lücke zwischen den Bohrungen der Siebenerreihe um den Dosierschieberhub in bezug auf die Schutzwand 12 versetzt angeordnet ist. Der zur Schutzwand 12 senkrechte Bohrungsabstand gleich­ artiger Bohrungsreihen beträgt den doppelten Weg des Do­ sierschiebers.

Die Ladevorrichtung 14 ist mit Ausnahme des Füllschuhs 34 um eine senkrecht zur Montageplatte 16 verlaufende Achse an einer Seite auf einer Welle 76 gelagert. Die ihrerseits in der Montageplatte 16 gelagerte Welle 76 kann die Lade­ vorrichtung 14 mit Ausnahme des Füllschuhs bei Entriege­ lung um ca. 180°, wie in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet, schwenken, so daß der auf der Füllplatte 58 und in den Bohrungen 60, 72 befindliche Sprengstoff in einen den gesamten Schwenkbereich der Ladevorrichtung 14 erfassenden Sammeltrichter 78 fällt, der den ausgekippten Sprengstoff, wie z.B. aus Fig. 5 ersichtlich, einer Sprengstoffsammeldose 80 zuführt. Die Oberkante des Sammeltrichters ist in bezug auf die Welle 76 schräg nach unten geneigt, um die Schwenkbewegung der Ladevorrichtung 14 nicht zu behindern.

Die Ladevorrichtung 14 weist an ihren stirnseitigen Enden jeweils eine an der Trichterplatte 70 befestigte Rinne 82 auf, deren Boden unter einem Winkel von 20° schräg nach unten verläuft. Die Rinnen 82 dienen dazu, den eventuell an den Stirnseiten aufgrund der Bewegung des Dosier­ schiebers 66 herausfallenden Sprengstoff in den Trichter 78 zu führen und damit zu verhindern, daß Sprengstoff auf den Ladelöffel 18 fällt.

Der Entleerungsvorgang gemäß Fig. 6 wird durch Zurück­ ziehen eines Verriegelungsbolzens 84 auf der der Welle 76 entgegengesetzten Seite der Ladevorrichtung 14 ausgelöst. Der Verriegelungsbolzen 84 ist in einer von der Montage­ platte 16 horizontal abstehenden Halterung 85 in der Ebene der Welle 76 geführt. Die Betätigung des Verriegelungs­ bolzens 84 erfolgt fernbedient durch die Montageplatte 16 mit Hilfe eines Antriebs 96.

Der Dosierschieber 66 wird durch die Montageplatte 16 hin­ durch über eine Schubstange 86 betätigt, die in einem Rohr 88 in der Montageplatte 16 gelagert ist. Die in den Ab­ füllraum 11 ragenden Enden des Rohres 88 und der Schub­ stange 86 werden von einem gemeinsamen Faltenbalg 90 ab­ dichtend umschlossen, der verhindert, daß Sprengstoffstaub oder kleine Sprengstoffpartikel in die Schubstangenlage­ rung 188 gelangen können. Auf diese Weise ist eine Abdich­ tung mit geringem Reibungswiderstand möglich.

Der Antriebsraum 13 auf der dem Abfüllbereich 11 entge­ gengesetzten Seite der Schutzwand 12 enthält fernbediente pneumatische, hydraulische und mechanische Antriebsein­ richtungen für die Schütteinrichtung 20, den Füllschuh 34, den Verriegelungsbolzen 84 und den Dosierschieber 66. Im oberen Bereich der Schutzwand 12 wird die in der Montage­ platte 16 gelagerte Welle 30 von einem Drehantrieb 36 angetrieben. Darunter befindet sich eine hydraulisch oder pneumatisch betätigte Kolbenzylindereinheit 92 für den Füllschuh 34, dessen Schubstange 56 in der Montageplatte 16 gelagert ist. Die Kolbenzylindereinheit 92 ist an einer an der Montageplatte 16 befestigten waagerechten Stange 94 befestigt, die gleichzeitig als Führungselement für die lineare Bewegung der Schubstange 56 dient. Unterhalb der Kolbenzylindereinheit 92 ist ein pneumatisch oder hydrau­ lisch betätigter Linearantrieb 96 für den in einem Rohr 98 gelagerten Verriegelungsbolzen 84 in der Schutzwand 16 gelagert.

Unterhalb des Linearantriebs 96 ist die aus einem Gelenk­ getriebe bestehende Kraftübertragungseinrichtung 100 für die Schubstange 86 angeordnet. Die Kraftübertragungsein­ richtung ist auf einer Grundplatte 102 montiert, die an der Schutzwand 12 befestigt ist. Auf der Grundplatte 102 ist ein Lagerbock 104 angeordnet, der ein Gelenk 106 für einen dreiarmigen Hebel 108 aufweist. Zwei Hebelarme 110, 112 des dreiarmigen Hebels 108 stehen entgegengesetzt ge­ richtet von dem Gelenk 106 ab und weisen eine im wesent­ lichen horizontale Lage auf, während der dritte Hebelarm 114 unter einem Winkel von 90° zu den Hebelarmen 110 und 112 im wesentlichen vertikal nach oben von dem Gelenk 106 absteht. Der dritte Hebelarm 114 ist an seinem freien Ende gelenkig mit einem Ende eines Gelenkhebels 116 verbunden, dessen anderes Ende gelenkig mit der Schubstange 86 ver­ bunden ist. Der Gelenkhebel 116 dient dazu, die kreis­ förmige Bewegung des Gelenkes 115 am Ende des dritten Hebelarms 114 in eine absolut lineare Bewegung der Schub­ stange 86 umzuwandeln. Die aufgrund der Kreisbewegung des Gelenkes 115 bedingten Höhenunterschiede werden somit aus­ geglichen, so daß die Lagerungen 118 im Rohr 88 möglichst wenig Kräfte aufnehmen müssen. Die Schwenkbewegung des dritten Hebelarms 114 wird durch zwei beiderseits des Hebelarms 114 angeordnete Anschläge 120 begrenzt. Die An­ schläge sind einstellbar und bestimmen den Hub des Dosierschiebers 66. Die Anschläge 120 können Initiatoren aufweisen, die feststellen, ob die Endpositonen des drit­ ten Hebelarms 114 bzw. des Dosierschiebers 66 erreicht sind. Bei Nichterreichen der Endposition innerhalb einer vorbestimmten einstellbaren Zeitspanne wird eine Ab­ schaltung der gesamten Sprengstoffabfülleinrichtung 10 ausgelöst.

Der dreiarmige Hebelarm 108 trägt an dem ersten Hebelarm 110 ein erstes Gewicht 122 und an dem zweiten Hebelarm 112 ein zweites Gewicht 124. Der erste Hebelarm 110 weist an seinem freien Ende eine Einkerbung 125 auf, die ein Auf­ hängebügel 126 des ersten Gewichtes 122 aufnimmt. Durch Auflegen von Zusatzgewichten 128, 130 kann eine Feinein­ stellung des an dem dreiarmigen Hebel 108 wirkenden Rück­ stelldrehmomentes erfolgen. Auf der Unterseite weist das erste Gewicht 122 eine Aussparung für einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten Stempel 132 einer Kolbenzy­ lindereinheit 134 auf, die unterhalb des ersten Gewichtes 122 am Gestell 102 befestigt ist. Der Stempel 132 der Kol­ benzylindereinheit 134 führt eine vertikale Bewegung aus, bei der in der oberen Endposition des Stempels 132 das erste Gewicht 122 von dem ersten Hebelarm 110 abgekoppelt ist. In der unteren Endposition des Stempels 132 liegt das erste Gewicht 122 auf dem ersten Hebelarm 110 in der Ein­ kerbung 125 auf.

Der zweite Hebelarm 112 weist auf dem überwiegenden Teil seiner Länge ein Außengewinde 136 auf, während das zweite Gewicht 124 in seiner Längsachse eine Bohrung 138 mit Innengewinde aufweist. Das zweite Gewicht 124 ist auf den zweiten Hebelarm 112 aufgeschraubt und durch Kontermuttern 140 gesichert. Durch Verlegen der Position des zweiten Gewichtes 124 auf dem Hebelarm 112 kann eine Feineinstel­ lung des Zustelldrehmomentes erfolgen. Die Kraftangriffs­ punkte des ersten Gewichtes 122 und des zweiten Gewichtes 124 sowie des Gelenkes 115 am freien Ende des dritten Hebelarms 114 liegen im wesentlichen auf einer gemeinsamen Kreislinie. Das zweite Gewicht 124 ist etwa halb so schwer wie das erste Gewicht 122.

Der zweite Hebelarm 112 weist an seinem freien Ende ein Gelenk 142 auf, an dem eine vertikale Schubstange 144 einer mit Öl gefüllten Dämpfungseinrichtung 146 angelenkt ist. Die Dämpfungseinrichtung 146 ist ebenfalls auf der Grundplatte 102 befestigt.

Der Ladelöffel 18 mit Verzögerungskörpern wird, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, mittels einer Zuführvor­ richtung 148 unter die Ladevorrichtung 14 geschwenkt. Die Schutzwand 12 weist eine in etwa in Höhe der Ladevorrich­ tung 14 und seitlich davon angeordnete Einfahröffnung 154 auf, durch die der Ladelöffel 18 durch die Schutzwand 12 hindurch der Zuführeinrichtung 148 zugeführt wird.

Die Zuführvorrichtung 148 besteht im wesentlichen aus in der Schutzwand 12 gelagerten Parallellenkern 150, 152, einer an der Schutzwand 12 vorbeigeführten vertikalen Ver­ schlußplatte 156, in deren Mittenbereich abgekröpfte Enden der Parallellenker 150, 152 mit seitlichem horizontalen Abstand angelenkt sind, und aus einem horizontalen Träger 158 für den Ladelöffel 18. Der Träger 158 ist an dem der Ladevorrichtung zugewandten Ende der Zuführvorrichtung 148 an der Verschlußplatte 156 befestigt. Die Parallellenker 150, 152 bewirken eine Parallelführung der Verschlußplatte 156 mit dem Träger 158, so daß der Träger 158 sich stets in einer horizontalen Lage befindet.

In Fig. 3 ist die Einfahrposition der Zuführeinrichtung 148 dargestellt, in der die Verschlußplatte 156 mit einer Abstufung an der Unterkante gegen einen entriegelbaren Bolzen 160 anliegt. Mindestens einer der Parallellenker 150, 152 ist an einer Welle drehfest befestigt, die durch die Schutzwand 12 hindurch antreibbar ist.

Nachdem der Ladelöffel 18 durch die Einfahröffnung 154 hindurch auf dem Träger 158 abgelegt ist, wird die Zuführ­ einrichtung 148 durch den Antrieb der Parallellenker 150, 152 in eine erste Endposition unter der Ladevorrich­ tung 14 gebracht, wobei die vordere vertikale Kante der Verschlußplatte 156 gegen ein Anschlag 162 und die hintere horizontale Kante der Verschlußplatte 156 gegen ein An­ schlag 164 stößt.

Für den Entleervorgang der Ladevorrichtung 14, bei der der untere Teil der Ladevorrichtung geschwenkt wird, um den Sprengstoff in den Sammeltrichter 78 zu entleeren, kann die Zuführeinrichtung 148 in eine zweite Endposition, wie in Fig. 5 gezeigt, geschwenkt werden, wobei der Verriege­ lungsbolzen 160 zurückgezogen wird, um die Zuführeinrich­ tung 148 über die Einfahrposition hinaus von der Ladevor­ richtung 14 weg zu verschwenken. In der zweiten End­ position liegt die vordere horizontale Kante der Ver­ schlußplatte 156 an dem Anschlag 164 an, während die hintere horizontale Kante der Verschlußplatte 156 gegen einen Anschlag 166 stößt. Die Enden der Verschlußplatte 156 weisen eine im wesentlichen rechteckige Außenkontur auf, mit denen jeweils sowohl in der ersten als auch in der zweiten Endposition die Einfahröffnung 154 überdeckend verschlossen wird.

Befindet sich der Ladelöffel 18 in der Abfüllposition, die der ersten Endposition der Zuführeinrichtung 148 ent­ spricht, wird die Schütteinrichtung 20, in deren Dosenhal­ terungen 24 eine Bedienungsperson zwei mit Bleiazid ge­ füllte Sprengstoffdosen 22 eingesetzt hat, in Betrieb ge­ setzt. Dabei werden über den fernbedienten Drehantrieb 36 und die beiden Wellen 30 nacheinander die beiden Spreng­ stoffdosen 22 in den trichterförmigen Aufsatz 33 des Füll­ schuhs 34 gekippt. Der Füllschuh 34 wird dann anschließend langsam über die Füllplatte 58 der Ladevorrichtung 14 ge­ schoben und hinterläßt die bis zu ca. 5 mm dicke Spreng­ stoffschicht.

Das Einfüllen des Sprengstoffes in die Verzögerungskörper auf dem Ladelöffel 18 geschieht auf folgende Weise: Der Dosierschieber 66 wird durch die Kraftübertragungseinrich­ tung 110 in der Art eines Waagebalkens zunächst durch das schwere erste Gewicht 122 in der Ladestellung, wie in Fig. 1 gezeigt, gehalten. Bei Betätigung des Stempels 132 wird das erste Gewicht 122 von dem ersten Hebelarm 110 abge­ koppelt, wodurch das zweite Gewicht ein Zustelldrehmoment auf den Hebel 108 und damit eine konstante Kraft in Zu­ stellrichtung auf die Schubstange 86 und den Dosier­ schieber 66 überträgt. In der Füllstellung des Dosier­ schiebers 66 liegt der dritte Hebelarm 114, an dem der Schutzwand 12 zugewandten Anschlag 120 an. Da das Verhält­ nis der Gewichte 1 : 2 beträgt, ist das erzeugte Drehmoment in Zustell- bzw. Rückstellrichtung gleich hoch. Ist die Widerstandskraft des Dosierschiebers 66 in beiden Rich­ tungen aufgrund von Fremdkörpern oder aufgrund von Rei­ bungswiderständen höher als die auf den Dosierschieber 66 übertragene Kraft, tritt sofort eine Bewegungshemmung ein, so daß die Initiatoren an den Anschlägen 120 bei Ablauf einer zuvor eingestellten Wartezeit die Sprengstoffabfüll­ einrichtung wegen Störung abschalten. Die Gewichte 122,124 bewirken, daß auf die Schubstange 86 und damit letztlich auf den Dosierschieber 66 stets eine konstante Kraft in der Größenordnung des leichteren zweiten Gewichtes 124 einwirkt. Um zusätzlich die kinetische Energie durch die Bewegung der Kraftübertragungselemente und des Dosier­ schiebers 66 zu begrenzen, ist an dem zweiten Hebelarm 112 die Dämpfungseinrichtung 146 vorgesehen, die die Beschleu­ nigung der Kraftübertragungseinrichtung 100 begrenzt.

Das leichtere zweite Gewicht 124 bringt also den Dosier­ schieber in die Füllstellung, und nach einer wählbaren Verweilzeit bewirkt das schwerere erste Gewicht 122 nach dem Absenken des Stempels 132 eine Rückstellung in die Ladestellung, in der der Sprengstoff durch die Trichter­ platte 70 und eine zwischen Trichterplatte 70 und Lade­ löffel 18 angeordnete Ladedecke 73 in die Verzögerungs­ körper fällt.

Die Kraftübertragungseinrichtung 100 mit der Dämpfungs­ einrichtung 146 ermöglicht mindestens die gleiche Fein­ fühligkeit bei der Manipulation des Dosierschiebers 66 wie von Hand.

Nach dem Ladevorgang schwenkt die Zuführeinrichtung 148 mit dem Ladelöffel 18 in die Einfahrposition zurück, wobei der Ladelöffel 18 mittels einer Schubstange in die nächste Bearbeitungsposition gebracht wird.

Alle bisher beschriebenen Arbeitsvorgänge der Spreng­ stoffabfülleinrichtung werden durch eine elektronische Steuerung geschaltet und überwacht. Dabei wird eine Folge­ steuerung verwendet, bei der jede Bewegung erst dann ein­ geleitet wird, wenn die vorhergehende beendet ist. Bei einer Störung wird nach Ablauf einer Wartezeit von ca. 3 s. die Anlage abgeschaltet.

Claims (23)

1. Abfülleinrichtung für gefährliche Stoffe, ins­ besondere Sprengstoffe, mit einer einen Dosier­ schieber enthaltenden Ladevorrichtung und einer durch eine Schutzwand hindurchgeführten Verlagerungsein­ richtung, die den Dosierschieber zwischen zwei Endpo­ sitionen hin- und zurückbewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerungseinrichtung aus einer Kraftüber­ tragungseinrichtung (100) mit einer mit dem Dosier­ schieber (66) verbundenen, durch die Schutzwand (12) hindurchgeführten Schubstange (86) besteht, und daß die Kraftübertragungseinrichtung (100) durch min­ destens ein Gewicht (122, 124) in beiden Richtungen antreibbar ist.

2. Abfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei Gewichte (122, 124) vor­ gesehen sind, von denen jedes die Kraftübertragungs­ einrichtung (100) in eine andere Drehrichtung an­ treibt und daß mindestens ein Teil des ersten Ge­ wichtes (122) von der Kraftübertragungseinrichtung (100) abkoppelbar ist.

3. Abfülleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung (100) ein Gelenkgetriebe mit einem feststehendem Gelenk (115) ist, daß in dem Gelenk (115) ein dreiarmiger Hebel (108) gelagert ist, der einen mit dem ersten Gewicht (122) beaufschlagten ein Rückstelldrehmoment erzeugenden ersten Hebelarm (110), einen mit dem zweiten Gewicht (124) beaufschlagten, ein Zustell­ drehmoment erzeugenden zweiten Hebelarm (112) sowie einen mit der Schubstange (86) verbundenen dritten Hebelarm (114) aufweist.

4. Abfülleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Ge­ wichte (122, 124) untereinander derart ist, daß das Rückstelldrehmoment bei angekoppeltem ersten Gewicht (122) im wesentlichen gleich dem Zustelldrehmoment bei abgekoppeltem ersten Gewicht (122) ist.

5. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zustelldrehmoment durch Verlagern der Position des an dem zweiten Hebelarm (122) angreifenden zweiten Gewichtes (124) einstellbar ist.

6. Abfülleinrichtung nach einem Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (134) zum Anheben und Absenken des ersten Gewichtes (122) vor­ gesehen ist, die beim Anheben des ersten Gewichtes (122) die Zustellbewegung und beim Absenken die Rückstellbewegung einleitet.

7. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungs­ einrichtung (100) eine Dämpfungseinrichtung (146) zur Dämpfung der Schubstangenbewegung in beiden Richtun­ gen aufweist.

8. Abfülleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (146) an einem der Hebelarme (110, 112, 114) angreift.

9. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (86) an der Austrittsstelle aus der Schutzwand (12) mit einem Faltenbalg (90) abgedichtet ist.

10. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des dritten Hebelarms (114) zwischen zwei Anschlägen (120) be­ grenzt ist.

11. Abfülleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gelenkgetriebe eine Abschalt­ einrichtung aufweist, die über an den Anschlägen (120) angeordneten Initiatoren feststellt, ob die Endpositionen erreicht sind, und bei Nichterreichen der Endpositionen innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne eine Abschaltung auslöst.

12. Abfülleinrichtung mit einer einen Dosierschieber ent­ haltenden Ladevorrichtung und einer durch eine Schutzwand hindurchgeführten Verlagerungseinrichtung, die den Dosierschieber zwischen zwei Endpositionen hin- und zurückbewegt und mit einer Schütteinrichtung zum Zuführen des abzufüllenden Stoffes aus Dosen (22) zur Ladevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schütteinrichtung (20) mindestens eine Dosenhalterung (24) aufweist, die von einer durch die Schutzwand (12) geführten Welle (30, 32) kippbar ist.

13. Abfülleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberkante der Dosenhalterung (24) als Auflage für den seitlich überstehenden oberen Dosenrand (28) ausgebildet ist.

14. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schütteinrichtung (20) einen schwenkbar gelagerten Rückhaltebügel (40) aufweist, gegen den der obere Dosenrand (28) während der Schwenkbewegung stößt und der entgegen der Schwenkbewegung vorgespannt ist.

15. Abfülleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rückhaltebügel (40) koaxial zu der Welle (30, 32) gelagert ist.

16. Abfülleinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebügel (40) ein über die Lagerung hinaus verlängertes Ende aufweist, das ein Gegengewicht (44) trägt.

17. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (46) für den Rückhaltebügel (40) vorgesehen ist, der den Rück­ haltebügel (40) beim Zurückschwingen in einer Ruhe­ position hält, in der der Rückhaltebügel (40) außer­ halb des vertikal über der Dose (22) befindlichen Raumes liegt.

18. Abfülleinrichtung mit einer einen Dosierschieber ent­ haltenen Ladevorrichtung und einer durch eine Schutz­ wand hindurchgeführten Verlagerungseinrichtung, die den Dosierschieber zwischen zwei Endpositionen hin- und zurückbewegt und einem durch die Schutzwand hin­ durch durch eine Einfahröffnung zugeführten Lade­ löffel mit zu füllenden Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladelöffel (18) über eine Zuführeinrichtung (148) mit einem horizontalen, parallel geführten Ladelöffelträger (158) von einer Einfahrposition an der Einfahröffnung (154) in eine erste Endposition unter der Ladevorrichtung (14) schwenkbar ist.

19. Abfülleinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuführeinrichtung (148) mit Paral­ lellenkern (150, 152) an der Schutzwand (12) angelenkt ist.

20. Abfülleinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (148) eine an der Schutzwand (12) vorbeigeführte vertikale Ver­ schlußplatte (156) aufweist, die in der ersten End­ position die Einfahröffnung (154) verschließt.

21. Abfülleinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuführeinrichtung (148) in der Ein­ fahrposition gegen einen entriegelbaren Bolzen (160) anschlägt und nach dem Entriegeln des Bolzens (160) in eine zweite Endposition in einer zur Ladevorrich­ tung (14) entgegengesetzten Richtung schwenkbar ist, in der die Verschlußplatte (156) ebenfalls die Ein­ fahröffnung (154) verschließt.

22. Abfülleinrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallellenker (150, 152) im Mittenbereich der Verschlußplatte (156) angelenkt sind und daß die im wesentlichen der Außenkontur der Einfahröffnung (154) angepaßten Enden der Verschluß­ platte (156) die Einfahröffnung (154) in den jewei­ ligen Endpositionen verschließen.

23. Abfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Parallel­ lenker (150, 152) durch eine durch die Schutzwand (12) hindurchgeführte Welle antreibbar ist.