DE69220670T2

DE69220670T2 - Unterwasseranlage zum Befüllen von Behältern

Info

Publication number: DE69220670T2
Application number: DE69220670T
Authority: DE
Inventors: Felice Compagnoni
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2012-11-07
Also published as: ES2106164T3; EP0596183B1; ATE154915T1; EP0596183A1; DE69220670D1; US5242250A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterwasseranlage zum Befüllen von Behältern.
Anlagen dieses Typs werden in Erntesammel- und Sortierzentren verwendet. Das in diesen Anlagen bearbeitete Obst besteht im allgemeinen aus Äpfeln, Apfelsinen u.ä.
Das aus den Feldern ankommende Obst wird in den Obstsammelzentren auf Sortierlinien umgekippt, auf denen das Obst gemäß Abmessungen und Merkmalen sortiert wird, wobei das ungeeignete Obst eliminiert wird. Das Obst einer Sorte (mit den selben Abmessungen) wird dann in großen Behältern eingeführt, zur darauffolgenden Auslieferung oder Konservierung.
Das Obst wird in o.q. Sammelzentren mittels Transportwannen transportiert, auf denen das Obst schwimmt und zu einem Entnahmebereich geführt wird; diese Anlagen besitzen im allgemeinen eine große Anzahl von Transportwannen, wobei jede dieser Transportwannen Obst mit jeweils unterschiedlichen Merkmalen transportiert, das in unterschiedlichen Behältern angeordnet werden muß.
In dem Stand der Technik ist eine Glocke in den Entnahmebereichen vorgesehen, deren offenes Ende im Wasser eingetaucht ist; unter der Glocke ist ein leerer Behälter angeordnet, der auch im Wasser eingetaucht ist. Wenn man bekannte Transportmittel benutzt, die im allgemeinen aus Eimerförderern o.ä. bestehen, wird das Obst in dem Entnahmebereich übernommen, nach unten unter dem freien Wasserspiegel trasportiert und unter Wasser in das Innere der Glocke eingeführt. Das Obst schwimmt im Wasser in der Glocke; wenn die gewünschte Menge Obst sich in der Glocke befindet, wird der unter der Glocke angeordnete Behälter aufgehoben, wobei dieser während seiner Aufwärtsbewegung auch die Glocke aufhebt, wenn der Behälter aus dem Wasser herausgeführt worden ist, ladet die Glocke, die sich zu diesem Zeitpunkt oberhalb des Behälters befindet, sein Obst in den Behälter aus. Mittels Schubmittel wird der Behälter, dem die mittels spezieller Haken aufgehobene Glocke nicht mehr im Wege steht, mit einem leeren Behälter ersetzt. Der leere Behälter wird an die Glocke fixiert und diese Einheit wird wieder in das Wasser eingeführt, fertig für eine neue Füllphase.
In den Anlagen des Standes der Technik, um eine Interferenz zwischen den Obsttransportmitteln und den Behältern oder der Glockenwand zu vermeiden, werden die Glocken auf der unteren Seite mit einer "Clapet" Ein-Weg Klappe bestückt, die sich während der Einführphase des Obstes in die Glocke öffnet und während der Aufhebephase der Glocke schließt. Außerdem, um in die Glocke eine hohe Menge Obst einführen zu können, ist es notwendig daß die Glocke selbst bis zu einer erheblichen Tiefe in das Wasser eingetaucht wird, sodaß es notwendig wird eine tiefe Grube im Fußboden der Anlage zu realisieren an der Stelle wo die Glocke angeordnet ist, sodaß die Grube die Glocke in der tiefsten Stellung aufnehmen kann. Anstatt tiefe Gruben im Fußboden zu realisieren wird alternativ die ganze Entnahmezone aufgehoben. Das aber führt zu einer sehr aufwendigen Konstruktion der Anlage. In den Anlagen des Standes der Technik, auch im Falle daß eine Mehrzahl von Förderkanäle in der Entnahmezone ankommt, wo sie gesteuert ihr Obst abladen, das dann unter die Glocke geführt wird, ist es immer noch notwendig mehrere Glocken sowie mehrere Speisesysteme für die Behälter vorzusehen; das führt klarerweise zu einer Erhöhung der Kosten der Anlage selbst.
In den Anlagen des Standes der Technik, um die o.g. Probleme zu eliminieren, ist in dem Wasserschacht zumindest ein Bereich zum Laden und Entladen der gefüllten Behälter vorgesehen, wobei seitlich an diesem Bereich ein Lade- und Entladeförderer jeweils für die leeren und gefüllten Behälter vorgesehen ist, wobei die Lade-und Entladeebenen des Förderers oberhalb des freien Wasserspiegels gelegen sind; es werden außerdem Hebemittel vorgesehen, die in der Lade- und Entladezone angeordnet sind, um ein Behälter aus einer Stellung oberhalb der Wasseroberfläche zu einer Stellung unter der freien Wasseroberfläche zu bewegen; es werden auch Schubmittel vorgesehen, um jeden Behälter auf die Hebemittel zu schieben; die Anlage beinhaltet Saugmittel zum gesteuerten Saugen der Luft aus dem Inneren der Glocke. Eine Anlage des o.g. Typs, nach FR 2 335 400, arbeitet jedoch mit sehr niedriger Geschwindigkeit.
US 4,051,645 gibt eine Unterwasseranlage zum Befüllen von Behältern bekannt, die zwei oben offeneporöse Übernahmekäfige besitzt, wobei jeder Käfig nach dem Befüllen mit Äpfeln seitlich zu eine Apfelladezone überführt werden kann. In dieser Anlage, während ein Käfig mit Äpfeln befüllt wird, die nach oben durch ihr offenes Ende schwimmen, kann der andere Käfig in der Apfelverpackungszone auf- und abgehoben werden, wobei zu diesem Zweck vorgesehen ist daß die zwei Käfige horizontal von einer Apfelaufnahmestation zu der Apfelladezone und umgekehrt beweglich sind. Für o.g. Gründe weist die Anlage eine relativ hohe Arbeitsgeschwindigkeit. Die seitliche Bewegung der poröse Überführungskäfige ist sehr problematisch weil der offene Grund jedes Käfigs bis zu einer erheblichen Tiefe unter der freien Wasseroberfläche eingetaucht werden muß, sodaß das Wasser einen hohen Widerstand zur Bewegung des Käfigs leistet mit entrsprechenden Kostenerhöhungen. Dieses Schreiben entrspricht dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Aufhebung der o.g. Probleme indem eine Füllanlage vorgesehen ist, die eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aufweist und keine Gruben oder Erhebungen in den Entnahmezonen erfordert, womit Kostenreduzierungen im Verhältnis zum vorgehenden Stand der Technik bei gleicher Produktivität erreicht werden können.
Ein Vorteil der vorliegenden Anlage ist ihre extreme Flexibilität.
Ein weiterer Vorteil im Verhältnis zum Stand der Technik besteht in den erheblichen Kosteneinsparungen für das Wasser und in dem reduzierten Energieverbrauch, mit darausfolgenden Kostenreduzierungen
Diese Aufgaben und die o.g. Vorteile sowie weitere andere sind alle durch die Anlage gemäß dieser Erfindung gelößt, die in den folgenden Ansprüchen gekennzeichnet ist, wobei diese Füllanlage das Obst aus den Transportwannen sammelt und unter einer Glocke einführt, von der das Obst dann durch Gewichtkraft in Behältern überführt wird; die Glocke ist in der Lage sowohl eine axiale alsauch eine traslatorische Bewegung durchzuführen, sodaß sie an den verschiedenen normalerweise in einer Anlage vorhandenen Transportwannen positioniert werden kann; die Glocke besitzt außerdem Saugmittel die ein Vakuum in Inneren der Glocke erzeugen, um die Anhäufung von Obst in der Glocke selbst zu begünstigen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei die Zeichnungen eine bevorzugte beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsform zeigen, wobei es zeigen:
die Fig. 1 eine schematische Ansicht von oben einer möglichen Ausführungsform der Anlage gemäß vorliegender Erfindung;
die Fig. 2 eine schematische vertikale geschnittene Seitenansicht der Anlage längs der Linie II-II in Fig. 1;
die Fig. 3 bis 7 schematisch die aufeienanderfolgenden Arbeitsphasen der Anlage.
In Bezug auf die Zeichnungen, besteht die Anlage aus einer Mehrzahl von parallelen mit Wasser gefüllten Transportwannen 6;
die Transportwannen 6 befördern das Obst 9 mit Hilfe der Bewegung des in ihnen enthaltenen Wassers zu einem Entnahmebereich 2, das an einem Ende der besagten Transportwannen 6 angeorndet ist.
Es ist ein hinter dem Entnahmebereich und senkrecht zu den Transportwannen 6 angeordneter Wasserschacht 4 vorgesehen. Seitlich und parallel zu den Transportwannen erstreckt sich ein Förderband zur Beschickung 7, das leere Behälter 1 transportiert; der Beschickungsförderer 7 erreicht den Wasserschacht 4 in einem Beschickungsbereich 5 für die leeren Behälter 1. Auf der entgegengesetzten Seite des Beschickungsbereiches 5 in Bezug auf dem Beschickungsförderer 7 ist ein Förderband 8 zum Abladen der Behälter angeordnet; der Beschickungsbereich 5 fungiert also als Beschickungsbereich für die leeren Behälter und als Abladebereich für die gefüllten Behälter.
Die Beschickung- und Entladeebenen des Beschickungsförderers 7 und des Entladeförderers 8 sind oberhalb des freien Wasserspiegels angeordnet.
Es sind Hebemittel in dem Beschickung- und Entladebereich 5 vorgesehen, die aus einem sich parallel zu der freien Wasseroberfläche erstreckenden Rahmen 16 bestehen, der mittels hydraulischer Winden auf-und abgehoben wird. Während der Beschickungsphase der leeren Behälter und der Entladephase der gefüllten Behälter, wobei diese von bekannten Schubmitteln durchgeführt wird, ist die Beschickungsebene des Rahmens 16 auf der selben Höhe der Beschickungsebenen des Beschickungsförderers 7 und des Entladeförderers 8 angeordnet.
Die Anlage beinhaltet zumindest eine oberhalb des Wasserschachtes 4 positionierte Vakuumglocke 3, deren Achse rechtwinklig zu dem Wasserschacht 4 selbst angeordnet ist, und die in axialer Richtung versetzt werden kann, längs einem System vertikaler Führungen 15, in denen eine Mehrzahl miü der Glocke 3 einstückig geformter Gleitelemente sich zwangsläufig bewegen müssen, in der Weise daß das offene Ende der o.g. Glocke 3, entsprechend den verschiedenen Arbeitsphasen der Anlage, die in größerem Detail später diskutiert werden, oberhalb oder unterhalb des freien Wasserspiegels gebracht wird, wobei die Glocke im wesentlichen die Form eines Prisms und eine Basis hat, die aus später näher erklärten Gründen auf die Basis der Behälter 1 überlagert werden kann.
Es sind auch Transportmittel vorgesehen, die im allgemeinen aus Eimerförderern 20 bestehen, in jedem Falle aus bekannten Förderern, die das Obst aus der Sammelzone entnehmen und es unterhalb der Glocke 3 mittels Eintauchen einführen, wenn das offene Ende der Glocke 3 sich unterhalb des Wasserspiegels befindet.
Saugmittel, bestehend aus einer Pumpe 10, sind auf der Glocke 3 positioniert und saugen gesteuert die Luft aus dem Innern der Glocke 3.
Die Vakuumglocke 3 kann längs des Wasserschachtes 4 bewegt werden, um auf Befehl in einem Sammel- oder Entladebereich positioniert zu werden; um diese Bewegung zu ermöglichen, ist vorgesehen daß das Führungssystem das die Glocke 3 unterstützt auf horizontale oberhalb des Wasserschachtes 4 angeordnete Führungen 12 geankert ist.
Die erfindungsgemäße Anlage ist vollkommen automatisiert und ist mit elektronischen, auf jedem Fall bekannten Steuermitteln versehen, die gemäß unten beschriebene aufeinanderfolgende Arbeitsphasen die Anlage steuern.
Die Anlage startet aus einem Zustand, in dem eine Glocke 3 sich in der Nähe einer Sammelzone befindet, wobei ihr offenes Ende sich gerade unter dem freien Wasserspiegel befindet und ein Behälter 1 unter den Wasserspiegel in dem Entladebereich eingetaucht wird; der Rahmen 16 der Hebemittel befindet sich klarerweise unterhalb des Behälters 1. Es ist auch klar daß die leeren Behälter 1 auf dem Beschickungsförder 7 positioniert sind.
Die Transportmittel beginnen Obst aus der Sammelzone zu sammeln und es in eine Position unterhalb der Glocke 3 zu führen; gleichzeitig beginnt die Pumpe 10 Luft aus dem Innern der Glocke zu saugen. Wegen des Unterdruckes das sich im Innern der Glocke 3 aufbaut, erhebt sich der Wasserspiegel in der Glocke 3 in Bezug auf dem freien Spiegel; das Obst, das auf dem Wasser schwimmt, erhebt sich also innerhalb der Glocke. Es ist also möglich eine außerordentlich dicke Obstschicht zu erzeugen, ohne daß man das offene Ende der Glocke 3 bis zu einer großen Tiefe unterhalb des Wasserspiegels eintauchen muß; das Eintauchen des freien Ende der Glocke 3 unter o.g. freien Wasserspiegels dient nur der Erzeugung von Dichtigkeit zum äußern Raum; das Eintauchen kann also nur zu einer sehr beschränkten Tiefe begränzt werden.
Wenn die gewünschte Obstmenge unter die Glocke 3 eingeführt worden ist, wird die Glocke 3 selbst längs der horizontalen Führungen 12 bewegt, bis sie in dem Beschickungsbereich oberhalb des eingetauchten Behälters 1 ankommt. Indem man den Rahmen 16 mittels der Hebemittel erhebt, erhebt sich der Behälter 1, sodass er das Ende der Glocke 3 erreicht und die Glocke 3 nach oben schiebt, wobei die Glocke 3 längs ihrer vertikalen Führungen 15 gleitet; gleichzeitig wird ein Auslasschlauch auf der Glocke 3 geöffnet, sodaß Luft in die Glocke 3 selbst eindringen kann. Nach der Erhebung der Glocke 3 jedoch insbesondere nach der Einführung von Luft in die Glocke 3, die den Flüssigkeitsspiegel in der Glocke 3 auf die selbe Höhe des freien Wasserspiegels im Wasserschacht 4 zurückführt, wird das Obst in der Glocke in den Behälter 1 abgeladen. Die Hebebewegung hält auf wenn sich der Rahmen 16 auf der selben Höhe der Beschickungsebenen der Förderer 7 und 8 befindet; in o.g. Situation, befindet sich der Behälter und damit auch die Glocke 3, ganz oberhalb des freien Wasserspiegels.
Wie in den bekannten Anlagen üblich wird eine weitere leichte Aufhebung des Rahmens 16 durchgeführt um die Glocke 3 weiter zu erheben bis sie Ankerungsmittel erreicht die die Glocke 3 an die senkrechten Führungen 15 fest verbindet, wobei die Glocke 3 vom Behälter 1 befreit wird; danach wird eine entrsprechende Bewegung des Behälters 1 in eine entgegengesetzte Richtung durchgeführt, sodaß dieser in seiner vorhergehenden Stellung zurückgebracht wird.
Zu diesem Zeitpunkt, während die Glocke 3 wieder längs der horizontalen Führungen verschoben wird, um sie in die Nähe einer Sammelzone zurück zu bringen und sie in eine Stellung zur Obstübernahme zu stellen, schieben die Schiebemittel einen leeren Behälter 1 auf den Rahmen 16; der leere Behälter 1 bedingt die Ausgabe des gefüllten Behälters 1 aus den Rahmen 16, wobei der gefüllte Behälter 1 aus der Anlage entsorgt wird. Der Rahmen 16 wird jetzt abgehoben bis er den leeren Behälter 1 in einen vollkommen eingetauchten Zustand bringt und den Zyklus von Anfang an wieder beginnt; Aufhängevorrichtungen bekannten Types sind zwischen dem Rahmen 16 und dem Behälter 1 vorgesehen, um ein Schwimmen des Behälters 1 im Wasser zu vermeiden. Es ist zu beachten daß die Tatsache daß es möglich ist die Glocke 3 bis nur zu einer sehr kleinen Tiefe unter dem freien Wasserspiegels einzutauchen, die unproblematische horizontale Bewegung der Glocke 3 längs des Wasserschachtes ermöglicht, was in den bekannten Anlagen nicht möglich oder zumindest sehr problematisch war.
In der in den Zeichnungen dargestellten Anlage sind zwei Tanks eingezeichnet, zwischen denen eine Linie zum Beschicken und Entladen der Behälter 1 angeordnet ist; es sind auch zwei Glocken 3 eingezeichnet, die wechselweise in die Sammelzone des entrsprechenden Tankes oder in die Beschickung- und Entladebereiche der Behälter 1 gebracht werden, wobei jede o.g. Phasen wiederholt; somit wird die Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage ziehmlich erhöht da die Füllphase der Glocken 3, die halbiert wird, die Phase mit der längsten Dauer ist. Es ist auch klar daß auf Grund der Beweglichkeit der Glocke 3 längs des Wasserschachtes, jede Glocke 3 benutzt werden kann um auf eine Vielzahl von nebeneinander gestellten Tanks zu arbeiten.
Es ist auch klarerweise möglich komplizierte Anlagen zu realisieren, die verschiedene Beschickung- und Entladezonen für die Behalterbeinhalten, wobei jeder ankommende Behälter Obst von mehreren Tanks erhält; das ist möglich weil die Funktion der verschiedenen die Anlage formenden Elemente eine große Vielfalt von Wahlmöglichkeiten erlaubt in der Konstruktion der Anlage selbst.
Zum Ende ist zu beachten daß alle mechanischen Vorrichtungen, wie Förderer, Hebemittel, Halterungen, Führungen, usw., in dieser Schrift nicht näher beschrieben worden sind da sie alle bekannt sind und verschiedene Formen aufnehmen können; die Neuigkeit der Anlage liegt nicht in der besonderen Ausführungsform der o.g. Vorrichtungen sondern in ihrer besonderen Kombination und Zusammenwirkung.

Claims

1. Unterwasseranlage zum Befüllen von Behältern, zum Befüllen von Obst, wie etwa von Äpfeln oder von ähnlichem Obst, enthaltend:

mehrere Transportwannen (6) zur Beförderung des Obstes in einen oder mehrere Entnahmebereiche (2);

ein Wasserschacht (4), der sich senkrecht zu den oben genannten Transportwannen (6) in Höhe der verschiedenen Entnahmebereiche (2) befindet;

wenigstens ein sich im Wasserschacht (4) befindenden Bereich (5) zur Beschickung der leeren Behälter (1) sowie zum Entladen der vollen Behälter (1), wobei neben dem Bereich (5) sich ein Förderband zur Beschickung (7) und ein Förderband zur Abladung (8) der jeweils leeren oder vollen Behälter befinden, deren Ebenen der Beschickung und der Entladung oberhalb des Wasserspiegels liegen;

Hebemittel, die in den vorgenannten Beschickungs- und Entladungsbereichen montiert sind und der Versetzung des Behälters (1) von der Position oberhalb des Wasserspiegels in eine Position unterhalb des Wasserspiegels dienen;

- Schubmittel, die zur Verschiebung der Behälter (1) in eine Position oberhalb der vorgenannten Hebegeräte dienen;

- wenigstens eine Vakuumglocke (3), die oberhalb des Wasserschachtes (4) mit der Achse senkrecht zum Wasserspiegel montiert ist und sich axial bewegen kann, so daß sich die offene Seite der Vakuumglocke je nach der verschiedenen Arbeitsphase der Anlage entweder unter- oder oberhalb des Wasserspiegels des Wasserschachtes (4) befindet, wobei die Vakuumglocke (3) sich des weiteren dem Wasserschacht (4) entlang bewegen und über eine entsprechende Steürung nach Bedarf in eine der Entnahmebereiche (2) oder der Beschickungsbereichen (5) gebracht werden kann;

- Transportmittel konventioneller Art zur Entnahme des Obstes vom Entnahmebereich (2) zwecks Einfüllung unterhalb der Vakuumglocke (3), wenn sich die offene Seite der Vakuumglocke (3) unterhalb des Wasserspiegels des Wasserschachtes (4) befindet,

dadurch gekennzeichnet daß:

- die Vakuumglocke (3) so geformt ist, daß während der Versetzungsbewegung der Vakuumglocke (3) längs des Wasserschachtes (4), wenn sich die offene Seite der Vakuumglocke (3) leicht unterhalb des Wasserspiegels des Wasserschachtes (4) befindet, eine Dichtigkeit nach außen gebildet werden kann;

- zur Anlage des weiteren Ansaugvorrichtungen (10) gehören, mit denen über eine entsprechende Steürung Luft aus dem Inneren der Vakuumglocke (3) abgesaugt und somit während der Versetzungsbewegung der Vakuumglocke (3) längs des Wasserschachtes (4) ein Unterdruck im Inneren der Vakuumglocke (3) gebildet werden, kann.

2. Verfahren zur Benutzung der Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anlage die nachstehend beschriebenen Arbeitszyklen ausführen kann: Positionieren der leeren Behälter auf die oberhalb des Wasserspiegels installierten Hebemittel bei gleichzeitiger Versetzung der Vakuumglocke (3), wenn deren offene Seite sich leicht unterhalb des Wasserspiegels in Höhe einer der Entnahmebereiche (2) befindet; vollständiges Eintauchen des Behälters (1) bei gleichzeitiger Einfüllung des Obstes in die Vakuumglocke (3), aus der während der Phase der Einfüllung Luft abgesaugt wird, so daß eine Aufnahme der gewünschten Obstmenge ermöglicht wird; Versetzung der Vakuumglocke (3) in die Bereiche zur Beschickung und Entladung, wobei die Ansaugung der Luft während der Versetzungsbewegung der Vakuumglocke (3) beibehalten wird; Anhebung des eingetauchten Behälters (1) mit der darüber befindlichen Vakuumglocke (3), bei gleichzeitiger Lufteinführung in die Vakuumglocke (3), so daß der Behälter (1) oberhalb des Wasserspiegels positioniert werden kann; Verschiebung des leeren Behälters (1) auf die Hebemittel und anschließende Entleerung des vollen Behälters auf das Förderband zur Abladung (8) bei gleichzeitiger Versetzung der Vakuumglocke (3) zum Entnahmebereich.