DE3613394A1 - Verfahren und vorrichtung zum fuellen von grosssaecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen eines Großsacks, der an seiner Oberseite zwei voneinander entfernte Füllöffnungen aufweist, mit staubförmigem oder feinkörnigem Schüttgut wie Zement, durch Anschluß eines Füll- und Absaug­ stutzens.

Unter einem Großsack versteht man einen Sack aus hochfestem, flexiblem Material mit einem Fassungsvermögen von mindestens 1000 bis 2000 Kg. Während die Größe herkömmlicher Säcke so bemessen ist, daß sie von Personen, ggf. unter Zuhilfenahme leichter Werkzeuge, transportiert werden können, sind Groß­ säcke nur mit Hilfe schwerer Hebe- und Transportfahrzeuge zu bewegen. Ihre Fülleigenschaften ähneln denen herkömmlicher Säcke. Für ihre Befüllung setzt man daher Verfahren und Vor­ richtungen ein, die den Prinzipien herkömmlicher Sackfüllvor­ richtungen folgen. Im allgemeinen werden Großsäcke mit einer einzigen, mittig angeordneten, rüsselartigen Füllöffnung an ihrer Oberseite versehen. Es ist aber auch bekannt, zwei der­ artige rüsselartige Füllöffnungen auf der Oberseite diametral weitestmöglich voneinander entfernt anzuordnen, um durch Füllung durch zwei Öffnungen auf einmal eine größere Füll­ geschwindigkeit und eine gleichmäßigere Verteilung des Guts über den Horizontalquerschnitt des Sacks zu erreichen. - Zum Füllen von staubförmigem oder feinkörnigem Schüttgut wie Zement in Großsäcke mit nur einer mittig angeordneten Füllöffnung sind Füllvorrichtungen bekannt, die einen Füll­ stutzen und einen diesen ringförmig umgebenden Absaugstutzen aufweisen. Während das Füllgut durch den Füllstutzen mittig in den Sack einströmt, kann die mit dem Füllgut in den Sack ein­ getragene Luft durch den Ringraum zwischen Füllstutzen und Absaugstutzen abgezogen werden. Dieses Prinzip hat sich bei starren Behältern bewährt, bei denen sichergestellt ist, daß zwischen dem mittigen Füllstrom und der äußeren Begrenzung der Füllöffnung des Behälters hinreichender, gleichbleibender Platz für den Absaugstrom verbleibt. Im allgemeinen ist diese Bedingung auch bei Großsäcken erfüllt. Jedoch kann es dort zu Störungen des Füllbetriebs kommen, deren Ursache bislang noch nicht ergründet wurde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine komplika­ tionsfreie Befüllung von Großsäcken mit zwei an der Oberseite voneinander entfernt angeordneten Füllöffnungen gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß unter Ver­ wendung gesonderter Füll- und Absaugstutzen die Füllung an der einen und die Absaugung an der anderen Füllöffnung vorgenommen wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß infolge der Flexibilität des Großsacks nicht gewährleistet ist, daß der für die Absaugung notwendige Raum rings um den Füllstrom stets gewährleistet ist. Sie trennt deshalb den Füll- und den Ab­ saugstrom unter Nutzung der beiden vorhandenen Füllöffnungen. Diesem Gedanken stand die Erfahrung entgegen, daß man bislang eine gleichmäßige Füllung über dem Querschnitt eines Großsacks nur dadurch erreichen konnte, daß man entweder die Füllung in der Mitte durch eine Füllöffnung oder an zwei exzentrischen Punkten durch zwei Füllöffnungen vornimmt. Man hätte damit rechnen müssen, daß die Füllung nur durch eine der beiden exzentrischen Füllöffnungen, von denen die andere zur Ab­ saugung verwendet wird, zu ungleichmäßiger Füllung führen würde. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß bei staubförmigem oder feinkörnigem Gut sich trotzdem eine gleich­ mäßige Füllung einstellt, weil dies infolge der Auflockerung durch das mitgeführte Gas zunächst fließfähig ist und sich erst später, nämlich nach dem Entweichen des mitgeführten Gases, als Schüttung verfestigt.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Befüllen von Großsäcken mit staubförmigem oder feinkörnigem Schüttgut, die insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Ver­ fahrens dient. Sie ist durch einen einen Füllstützen und einen Absaugstutzen aufweisenden Füllkopf gekennzeichnet, der über eine Ladefläche hängend angeordnet und in eine wenig oberhalb der Ladefläche befindliche Anschlagstellung absenkbar und eine mindestens in Sackhöhe oberhalb der Ladefläche befindliche Füllstellung anhebbar ist.

In der abgesenkten Anschlagstellung des Füllkopfs wird der zu füllende Sack an den Füllkopf angeschlagen, d.h. die Füll­ öffnungen werden an den Stutzen befestigt und Haltelaschen des Großsacks werden auf am Füllkopf befindliche Laschenhaken ge­ schoben. Danach wird der Füllkopf angehoben, während ggf. der Füllvorgang schon läuft. Der Sack wird gleichzeitig angehoben (unter dem Begriff Sack ist im Rahmen der Erfindung stets der Großsack zu verstehen).

Vorteilhafterweise ist die Höhe der Füllstellung über der Ladefläche größer als die Höhe des ungefüllten Sacks. Dies bedeutet, daß der am Füllkopf hängende Sack durch das sich einlagernde Füllgut nach unten gestreckt wird und Falten auf diese Weise beseitigt werden.

Andererseits kann nach der Erfindung die Höhe der Füllstellung über der Ladefläche geringer als die Höhe des gefüllt hängen­ den Sacks sein, mit der Folge, daß sich der Boden des Sacks, der sich während des Füllvorgangs einerseits durch die Be­ seitigung von Falten und andererseits durch elastische Dehnung senkt, auf die Ladefläche aufsetzt, so daß nur ein Teil des Gesamtgewichts von dem Füllkopf aufgenommen zu werden braucht. Dieser Vorgang kann durch federnd nachgiebige Anordnung des Füllkopfs derart unterstützt werden, daß sich auch der Füll­ kopf bei zunehmender Füllung des Sacks ein wenig absenkt.

Schließlich kann nach der Erfindung der Füllkopf in eine Lösestellung einstellbar sein, deren Höhe über der Ladefläche knapp der Höhe des gefüllt stehenden Sacks ist. In dieser Stellung sind die die Füllöffnung bildenden, rüsselartigen Ansätze am Sack sowie die Haltelaschen locker, so daß sie vom Füllkopf angenommen werden können.

Wenn in diesem Zusammenhang von der Ladefläche gesprochen wird, so kann dies eine fest unterhalb des Füllkopfs vor­ gesehene Fläche sein, von der die Säcke nach dem Befüllen mit geeigneten Hebe- und Transportfahrzeugen abgenommen werden. Es kann sich aber auch um die bewegliche Ladefläche eines Fahr­ zeugs oder Förderers handeln. Bei Fahrzeugen kann die Höhe der Ladefläche ggf. unterschiedlich sein. Sie kann sich auch während des Füllvorgangs infolge des zunehmenden Ladegewichts ändern. Die Steuereinrichtung für den Füllkopf kann so ausge­ staltet sein, daß sie unterschiedliche Höhen der Ladeflächen bzw. deren Veränderung während des Füllvorgangs bei der Be­ stimmung der Höhe der unterschiedlichen Füllkopfstellungen berücksichtigt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Füllkopf in zwei quer zueinander stehenden Horizontalrichtungen verfahrbar und einstellbar sein. Eine solche horizontale Verstellbarkeit des Füllkopfs ist bei stationären Füllanlagen für Fahrzeugbe­ hälter an sich bekannt. Im Zusammenhang der Erfindung erlaubt dies Merkmal die Einstellung des Füllkopfs auf nacheinander zu füllende Säcke, die an unterschiedlicher Stelle stehen.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann für die Horizontaleinstellung des Füllkopfs eine für eine vorbestimmte Sackanordnung auf der Ladefläche programmierbare Steuerein­ richtung vorgesehen sein, die, ausgehend von einer gesondert einzustellenden Anfangsstellung, die weiteren Stellungen selbsttätig ansteuert. Beispielsweise ist denkbar, daß auf der Ladefläche eines Fahrzeugs eine Rechteckgruppe von 6 oder 8 Säcken Platz hat, die dabei in einer im wesentlichen vorbe­ stimmten gegenseitigen Anordnung zueinander stehen. Beim Befüllen braucht die Bedienungsperson den Füllkopf lediglich auf einen bestimmten ersten dieser Säcke einzustellen. Die Steuervorrichtung findet danach die den anderen Säcken zuge­ ordneten Stellungen selbsttätig. Dies ermöglicht einen weit­ gehend automatisierungsgestützten Ablauf.

Auch für die Vertikaleinstellung des Füllkopfs auf die Anschlag-, Füll- und ggf. Lösestellung kann eine programmier­ bare Steuereinrichtung vorgesehen sein. Diese erhält ihre Impulse zur Verstellung der Füllkopfhöhe nach einem weiteren Erfindungsmerkmal von einer Steuereinrichtung zum selbst­ tätigen Steuern des Füllvorgangs. Wenn beispielsweise der Sack in der Anschlagsstellung mit dem Füllkopf ordnungsgemäß ver­ bunden ist, kann die Bedienungsperson durch Knopfdruck den Füllvorgang auslösen. Es beginnt nun nicht nur das Füllgut in den Sack einzuströmen, sondern durch die Weitergabe des Steuerimpulses an die Vertikalsteuervorrichtung hebt sich der Füllkopf auch gleichzeitig in die Füllstellung. Wenn die Füllsteuereinrichtung automatisch oder von Hand angesteuert feststellt, daß der Füllvorgang beendet wird, senkt die Vertikalsteuervorrichtung den Füllkopf in die Lösestellung. Nach dem Lösen des gefüllten Sacks hebt sich der Füllkopf in eine Verfahrstellung, um entweder in seine Parkposition zurückzukehren oder den nächsten zu füllenden Sack anzu­ steuern.

Das Signal zur Beendigung des Füllvorgangs kann auf unter­ schiedliche Weise erzeugt werden. Beispielsweise kann der zu füllende Sack oder das tragende Fahrzeug auf einer Waage stehen, die die Füllgewichtsdifferenz feststellt und bei erreichen des gewünschten Werts ein Signal an die Steuerein­ richtung gibt. Bei bekannter Größe des Füllstroms kann auch zeitabhängig gesteuert werden. Schließlich besteht ein wesent­ licher Vorteil der Erfindung darin, daß auch eine füllstands­ abhängige Steuerung möglich ist, weil eine Sonde zur Fest­ stellung des Füllstands durch den Absaugstutzen in den Sack eingeführt werden kann, wo ihre Funktion nicht durch den Füllstrom beeinträchtigt wird. Die saubere Trennung des Füll­ und des Entstaubungsstroms ermöglicht auch eine höhere Füll­ geschwindigkeit.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann am Füllkopf ein Vibrator vorgesehen werden, der bei Bedarf während des Füll­ vorgangs Schwingungen erzeugt. Diese werden über schwingungs­ übertragende Einrichtungen auf den Sack übertragen, so daß das im Sack befindliche Füllgut zusammengerüttelt wird, dadurch kann das Gas schneller abgesaugt werden, wodurch eine weitere Erhöhung der Füllgeschwindigkeit und eine noch gleichmäßigere Befüllung erreicht wird.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in einer schematischen, perspekti­ vischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßigen Vorrichtung zeigt.

Auf der Ladefläche (1) des Fahrzeugs (2) sind in regelmäßiger Reihenanordnung leere Großsäcke ausgelegt, die befüllt werden sollen. Ein Sack (4) ist bereits gefüllt und verschlossen, während ein weiterer Sack (5) gerade befüllt wird.

Auf einer nicht näher dargestellten Trag- und Führungsein­ richtung (6) oberhalb der Ladefläche ist eine Verladevor­ richtung in zwei zueinander senkrecht stehenden Koordinaten­ richtungen verfahrbar angeordnet. Die Anordnung kann, soweit hier nicht anders erläutert, derjenigen gemäß DE-PS 12 19 392 gleichen.

Die Vorrichtung umfaßt einen Verladekopf (6) mit einem Füll­ stutzen (7) und einem Absaugstutzen (8). Der Füllstutzen (7) ist in nicht näher dargestellter Weise an eine Fülleitung angeschlossen. Der Absaugstutzen (8) ist an eine Saugleitung und Entstaubungseinrichtung angeschlossen. Der Füllkopf (6) hängt an einem Hebezeug (9), das von einer manuellen Steuerung (10) bzw. einer selbsttätigen Vertikalsteuereinrichtung steuerbar ist.

Der Abstand zwischen den Stutzen (7) und (8) entspricht dem Abstand der rüsselartigen Fortsätze (11) und (12), die an den Säcken die Füllöffnungen bilden. Sie sind in nicht darge­ stellter, bekannter Weise mit den Stutzen (7, 8) tragfest verbindbar. Außerdem besitzten die Säcke Halteschlaufen (13) für die am Füllkopf (6) Laschenhaken (14) vorgesehen sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Füllkopf (6) entweder das Gesamtgewicht eines gefüllten Sacks aufnehmen kann, wenn dieser ausschließlich hängend gefüllt wird, oder ein Teil­ gewicht aufnehmen kann, wenn vorgesehen ist, daß der Sack sich während des Füllvorgangs auf die Ladefläche (1) absenkt.

Ferner kann während des Füllvorgangs ein am Füllkopf (6) an­ geordneter, in der Zeichnung nicht dargestellter Vibrator bei Bedarf Schwingungen erzeugen. Diese werden vorzugsweise über die am Füllkopf (6) angeordneten Laschenhaken (14), die in die Halteschlaufen (13) eingreifen, auf den Sack übertragen.

Der Beladevorgang spielt sich in folgender Weise ab.

Der zu beladende LKW ist unter der Verladevorrichtung ohne wesentliche Ansprüche an Stellungsgenauigkeit positioniert. Die Säcke sind auf der Ladefläche (1) in der vorgesehenen Ordnung verlegt.

Mittels der Betätigungseinrichtung (10) wird die Verlade­ vorrichtung über dem ersten Sack (5) positioniert. Diese Position gilt als Ausgangsstellung, die in der Horizontal­ steuereinrichtung der Verladevorrichtung gespeichert wird, der ggf. auch die Art der Sackanordnung angegeben wird und die darauf folgend den Horizontalsteuerungsvorgang selbsttätig führt.

Der Füllkopf (6) wird so abgesenkt, daß sich die Stutzen (7, 8) etwa 20 cm oberhalb der Ladefläche (1) befinden. Die Füllöffnungen (11, 12) des Sacks werden mit den Füllstutzen (7, 8) verbunden und die Haltelaschen auf die Laschenhaken (14) geschoben.

Es wird der Startknopf an der Betätigungsvorrichtung (10) gedrückt. Die Entstaubungsabsaugung läuft an und das Füllgut läuft durch den Füllstutzen (7) in den Sack. Gleichzeitig oder sofort anschließend wird durch das Hebezeug (9) der Füllkopf (6) mit dem daran hängenden Sack auf die vorher eingegebene Füllhöhe angehoben die ca. 5 cm oberhalb der maximalen Sack­ höhe liegt. Das heißt, bei vollständig gestrecktem, aber nicht durch Last gedehnten, Sack würde dessen Bodenfläche 5 cm oberhalb der Ladefläche hängen.

Die mit dem Füllgut in den Sack eindringende, staubbeladene Luft wird durch den Saugstutzen (8) abgesaugt, so daß eine staubfreie Beladeumgebung gewährleistet ist. Wenn die Ab­ saugung im Verhältnis zur Fülleistung zu stark ist und ein im Sack auftretender Unterdruck diesen in nachteiliger Weise zu verformen neigt, kann durch manuelle Betätigung eines Schnüffelventils (15) am Absaugstutzen (8) atmosphärische Luft eingelassen und damit der Unterdruck reguliert werden.

Während des Füllens gibt der Sack infolge seiner Eigen­ elastizität nach und senkt sich mit seinem Boden auf die Ladefläche (1). Wenn der Füllsteuereinrichtung der Vollzustand durch eine in den Sack abgesenkte Füllstandssonde oder Zeitablauf gemeldet wird, wird die Zufuhr gestoppt. Das rechstliche Füllgut rieselt aus den Leitungen in den Sack.

Selbsttätig oder auf Tastendruck an der Betätigungsvorrichtung (10) senkt sich der Füllkopf (6) soweit, daß das volle Sack­ gewicht von der Ladefläche (1) aufgenommen wird und die mit den Stutzen verbundenen Sackteile gelockert werden und abge­ nommen werden können. Die beiden Öffnungen des Sacks werden durch Umlegen und mittels der Schlaufen (13) verschlossen.

Der Füllkopf (6) fährt selbsttätig oder auf erneuten Tasten­ druck auf eine zuvor eingegebene Verfahrhöhe und die Vorrichtung wird über den nächsten leeren Sack automatisch Verfahren und senkt sich auf diesen zur Wiederholung des Vorgangs ab.

Claims (10)

1. Verfahren zum Füllen eines Großsacks, der an seiner Ober­ seite zwei voneinander entfernte Füllöffnungen aufweist, mit staubförmigem oder feinkörnigem Schüttgut wie Zement, durch Anschluß eines Füll- und Absaugstutzens, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung gesonderter Füll- (7) und Absaugstutzen (8) die Füllung an der einen und die Absaugung an der anderen Füllöffnung (11, 12) vorgenommen wird.

2. Vorrichtung zum Füllen von Großsäcken mit staubförmigem oder feinkörnigem Schüttgut, insbesondere unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß ein einen Füllstutzen (7) und einen Absaugstutzen (8) auf­ weisender Füllkopf (6) über einer Ladefläche (1) hängend angeordnet und in eine wenig oberhalb der Ladefläche be­ findliche Anschlagstellung absenkbar und eine mindestens in Sackhöhe oberhalb der Ladefläche (1) befindliche Füll­ stellung anhebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Füllstellung über der Ladefläche größer als die Höhe des ungefüllten Sacks ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Füllstellung über der Ladefläche geringer als die Höhe des gefüllt hängenden Sacks ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenzeichnet, daß der Füllkopf in eine Lösestellung einstellbar ist, deren Höhe über der Ladefläche knapp der Höhe des gefüllt stehenden Sacks ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf in zwei quer zueinander stehenden Horizontalrichtungen verfahrbar und einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Horizontaleinstellung des Füllkopfs eine für eine vorbestimmte Sackanordnung auf der Ladefläche programmier­ bare Steuereinrichtung vorgesehen ist, die ausgehend von einer gesondert einzustellenden Anfangsstellung die weiteren Stellungen selbsttätig ansteuert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die selbsttätige Vertikalein­ stellung des Füllkopfs eine auf die Anschlag-, Abfüll- und ggf. Lösestellung programmierbare Steuereinrichtung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zum selbsttätigen Steuern des Füllvorgangs vorgesehen ist und die Steuereinrichtung für die selbsttätige Vertikaleinstellung des Füllkopfs die Impulse zur Verstellung der Füllkopfhöhe von dieser erhält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Füllkopf (6) ein Vibrator zur Erzeugung von Schwin­ gungen, die auf den Sack übertragen werden, vorgesehen ist.