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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Silo für
die Lagerung von leichten Hohlkörpern,
wobei der Silo insbesondere für
die vorübergehende
Sammlung leerer Behälter
aus Kunststoffmaterial vor deren zukünftiger Zufuhr zu Bearbeitungsstraßen (Füll-, Flaschenfüll-, Etikettierstraßen usw.)
konzipiert ist (obwohl seine Verwendung so verallgemeinert werden
kann, daß sie
auch andere Artikel umfaßt),
wobei dieser Silo von der Art ist, die auf einem hohen Niveau mit
einer Eintragsöffnung
und in einem unteren Bereich mit einem Auslaß versehen ist, der zur Ausgabe
der Behälter
durch Schwerkraft vorgesehen und in einer Stapelanordnung über einem
Austragsförderband
angeordnet ist, das mit einer entsprechenden, für die Bearbeitung oder Handhabung
der Behälter
vorgesehenen folgenden Straße
verbunden ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren
für die
gesteuerte Lagerung und Ausgabe von leeren leichtgewichtigen Behältern.
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Im Inneren eines Silos von großem Fassungsvermögen (beispielsweise
einem quaderförmigen
Gehäuse
mit einer Seitenlänge
von 4 Meter und einer Höhe
von 5 Meter), der am Boden mit einer Austragsöffnung versehen ist, neigen
die leichtgewichtigen Körper
dieser Art, wie beispielsweise dünnwandige
Behälter
aus Kunststoffmaterial, stark zur Bildung von "Kuppeln" oder "Brücken", die den regelmäßigen und
kontinuierlichen Fluß dieser
Körper durch
die entsprechende Austragsöffnung
behindern. Dies liegt daran, daß die
Körper,
beispielsweise Behälter,
häufig
unregelmäßige Formen
haben und mit Vorsprüngen
wie Griffen, Hälsen
etc. versehen sind, die (insbesondere unter den Bedingungen der zufälligen Verteilung
und des Drucks der anderen darauf gestapelten Behälter) ein
Verhaken der Körper
untereinander verursachen, wobei sie eine Art von Konstruktion bilden,
die gewöhnlich
als "Kuppel" oder "Brücke" bezeichnet wird,
wobei diese Konstruktion sich gegen die Wände lehnt und so eine Stauung
im Inneren des Silos verursacht, wobei somit die daran beteiligten
Behälter
und all die sich auf diesen befindenden daran gehindert werden,
sich durch Schwerkraft in Richtung des unteren Bereichs des Silos
nach unten zu bewegen.
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Eine andere Einschränkung, die
die leeren leichtgewichtigen Behälter
hinsichtlich ihrer Lagerung in Silos mit großen Abmessungen betrifft, liegt
in ihrer relativ geringen Druckfestigkeit, beispielsweise bei Zusammenstößen aufgrund
ihres freien Falls aus einer übermäßigen Höhe oder
wenn sie dem Druck ausgesetzt sind, der durch das Gewicht einer
auf einem gegebenen Behälter
aufgestapelten großen
Behältermenge
ausgeübt
wird. Daher beschränkt
dies die maximale Höhe
für einen
freien Fall von dem oberen Eintragseinlaß aus sowie die maximale Stapelhöhe der Behälter im
Inneren des Silos und auf einer Lagerfläche wie dem Boden.
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Ein anderer Nachteil der oben erwähnten Silos,
insbesondere, wenn sie für
die Lagerung von Behältern
vorgesehen sind, die später
mit für
den menschlichen Verzehr vorgesehenen Flüssigkeiten oder Getränken befüllt werden,
entsteht aus der Notwendigkeit der periodischen Säuberung
des Siloinneren, wobei diese Säuberung
aufgrund der großen Abmessungen
dieser Gehäuse
neben ihrer schwierigen Zugänglichkeit
(normalerweise nur durch die obere Öffnung und mittels Verwendung
einer Hebeeinrichtung oder dergleichen) arbeitsintensiv ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik wurden mehrere
Vorrichtungen zur Lösung
des Problems des Ausbringens anderer massiver kompakter sperriger
Materialien, wie beispielsweise Steinkohle oder Kies, die zur Bildung
von Kuppeln neigen, durch Schwerkraft vorgeschlagen.
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So offenbaren die Dokumente U.S.
2 905 365 und 3 286 886 Trichter oder Vorrichtungen für die Ausbringung
sperriger Materialien, die beide von einem Behälter mit starren, ebenen, feststehenden Wänden und
mit einem rechteckigen Querschnitt gebildet sind, dessen Fläche sich
von oben nach unten verjüngt,
wobei der Behälter
an seinem unteren Ende mit einem Auslaß versehen ist. Innen ist an
mindestens einer der Wände
eine starre ebene Platte angebracht, die mit einer Einrichtung verbunden
ist, welche dazu dient, die Platte zu rütteln.
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Diese Anordnung hat den Nachteil,
daß sich zwischen
der starren Platte und der Trichterwand ein Spalt befindet, der
zur Aufnahme und Ansammlung von Schmutzpartikeln neigt, welche den
Betrieb der Vorrichtung behindern und deren Beseitigung ohne Demontage
der Einheit einen schwierigen Säuberungsvorgang
umfaßt.
Da andererseits die zur Übertragung
der Rüttelbewegung
vorgesehenen Mechanismen außerhalb
des Trichters vorgesehen sind, müssen
sie sich durch die entsprechende feststehende Wand desselben erstrecken,
um mit der bewegbaren Platte verbunden zu werden, was eine relative Komplexität dieser
Mechanismen mit sich bringt.
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Darüber hinaus offenbart das Dokument
WO 95/03233 einen Trichter für
das Ausbringen sperriger Materialien, der aus einem kegelstumpfförmigen Behälter besteht,
dessen Querschnittsfläche
sich von oben nach unten verjüngt,
wobei der Behälter
an einem unteren Ende mit einem Auslaß versehen ist. Die Wandung
dieses Behälters
ist von mindestens einem starren feststehenden Teil und mindestens
einem starren bewegbaren Teil gebildet, der mit einer Einrichtung
zur Erzeugung einer Rüttelbewegung verbunden
ist. Zwar stellt diese Anordnung im Vergleich zu den oben erwähnten eine
gewisse Vereinfachung der Mechanismen dar, aber sie hat den Nachteil,
daß das
zu rüttelnde
Element wenigstens ein beträchtlicher
Teil der Hauptwandung des Behälters
ist und fest genug sein muß,
dem von dem Material ausgeübten
Druck standzuhalten, weswegen der Teil der Wandung eine relativ
große
Masse hat und somit einen hohen Energieverbrauch mit sich bringt.
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Die in den drei oben beschriebenen
Dokumenten beschriebenen Vorrichtungen sind zweckmäßig für die Ausbringung
massiver kompakter sperriger Materialien, wie beispielsweise Steinkohle,
Kies usw., die durch Stöße oder
infolge Zusammendrückens
nicht beschädigt
werden können.
Dennoch sind solche Vorrichtungen nicht zur Ausbringung in sperrigen
leichtgewichtigen Hohlkörpern,
wie beispielsweise Behältern
aus Kunststoffmaterial, geeignet, da diese durch die Rüttelbewegung
der starren Platten oder starren Teile des Behälters in Verbindung mit der
abnehmenden Querschnittsfläche
desselben sowie durch das Gewicht derselben im Silo aufeinandergestapelten
Hohlkörper
leicht zerquetscht werden können,
insbesondere wenn dieser Silo eine beträchtliche Höhe hat.
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Im Stand der Technik sind ferner
Vorrichtungen wie Ablenkplatten, Netze mit für die Behälter ausreichend großen Durchtrittsöffnungen
oder auf verschiedenen Höhen
im Inneren eines hohen Silos befindliche Labyrinthe bekannt, wobei
diese Vorrichtungen zur Begrenzung der maximalen Höhe für einen
freien Fall eines Behälters
auf einen anderen, sich auf geringerer Höhe befindenden und insbesondere
der maximalen Höhe
für das
Aufstapeln von Behältern
auf einem bestimmten Behälter
vorgesehen sind. Diese Ablenkplatten, Netze oder Labyrinthe stellen
dennoch eine Behinderung für
den freien Fluß der
gelagerten Artikel dar, wobei dies dann zu dem Problem der Bildung
von "Kuppeln" oder "Brücken" hinzukommt.
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US-A-3 125245, die dem Oberbegriff
von Anspruch 1 entspricht, offenbart einen Trichter zum Lagern und
Abführen
fließfähiger Materalien,
mit Seitenwänden
und einer unteren Öffnung,
wobei Lukeneinrichtungen zum abwechselnden Öffnen und Schließen der Öffnung vorgesehen
sind. Diese Lukeneinrichtung weist zwei Platten, die an gegenüberliegenden
Seitenwänden
angelenkt sind und nach unten hin aufeinander zulaufen, um im geschlossenen
Zustand einen ersten Winkel und im offenen Zustand einen zweiten
Winkel zu bilden, und eine mit den Platten jeweils verbundene Betätigungseinrichtung
zum Ver schwenken derselben auf. Die beiden Platten sollen jedoch
einander nicht an ihren von den Anlenkverbindungen entfernten distalen
Endbereichen überlappen
und die Betätigungseinrichtung
ermöglicht
kein gleichzeitiges und koordiniertes Kippen der Platten, um sie
auf diese Weise unterschiedlich schrägzustellen, um dadurch während ihrer
Verschiebungen eine gegebene vorgewählte Breite der Austragsöffnung beizubehalten.
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EP-A-0117 457 beschreibt einen Silotank
für die
Aufnahme, Zwischenlagerung, ggf. Verarbeitung, und kontinuierliche
schubweise Lieferung von schwer fließfähigen Materialien, wie beispielsweise Hefephasen
oder Hefemischungen bei der Herstellung von Brotteig. Der Silo weist
eine Anzahl im wesentlichen vertikal übereinander angeordneter Silosegmente,
die paarweise in Fließverbindung
miteinander gebracht werden können,
um den einzelnen Chargen eine sukzessive Bewegung durch die Segmente
zu ermöglichen,
und eine hinter dem unteren Silosegment angeordnete Austragsvorrichtung
auf. Die Silosegmente sind von einer Vielzahl von horizontal schwenkbaren
Tragböden
begrenzt, die mit vertikalem Abstand im Inneren des im wesentlichen rechteckigen
Silotanks angeordnet sind. Die schwenkbaren Tragböden weisen
jeweils eine Vielzahl von Klappen auf, die gleichzeitig aus einer
im wesentlichen horizontalen Schließposition in eine im wesentlichen
vertikale Öffnungsposition
verschwenkbar sind. Dieser Silotank ermöglicht ein Verfahren für die gesteuerte
Lagerung und schubweise Ausbringung von Zwischenprodukten der Backindustrie, stellt
jedoch kein Verfahren für
die Lagerung und gesteuerte Ausbringung von leeren leichtgewichtigen Behältern zur
Verfügung,
das an deren mechanische Eigenschaften angepaßt ist.
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Weiteres technisches Hintergrundwissen, das
im Hinblick auf den Gegenstand der Erfindung von Interesse ist,
findet sich in den Patenten US-A-5 687 881 und WO-A-96/30727, EP-A-001576, EP-A-0336815
und US-A-4 127 970.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Endung schafft ein Silo von großem Fassungsvermögen für die vorübergehende
Lagerung leichtgewichtiger Hohlkörper,
wobei der Silo durch Anspruch 1 definiert ist und für die Entleerung
mittels Schwerkraft vorgesehen ist und insbesondere zum Sammeln
von Behältern,
die beispielsweise aus einem Behälterproduktionsbereich
stammen, vor einer anschließenden
Auslieferung geeignet, wenn die Notwendigkeit entsteht, leere Kunststoffbehälter kontinuierlich
z. B. Flaschenfüllstraßen zuzuführen, in denen
die Behälter
unterschiedlichen Bearbeitungsvorgängen (Füllen, Versehen mit einem Verschluß, Etikettieren
usw.) unterzogen werden. Auf diese Weise wird es möglich, die
Produktion der die Behälter formenden
Maschinen, z. B. Spritzgießvorrichtungen,
an die Bedürfnisse
der Flaschenfüllstraßen während deren
Arbeitszyklen anzupassen.
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Erfindungsgemäß ist der Silo mit einer Einrichtung
zur Einstellung der den Boden des Silos begrenzenden Schrägflächen oder
zum ruckweisen Bewegen oder Rütteln
des Bodens versehen, um die Bildung von "Kuppeln" oder "Brücken" zu verhindern oder
sie ggf. zu stören.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht
im Schaffen einer Ausgabevorrichtung, die imstande ist, leere Kunststoffbehälter einem
Förderband
zuzuführen,
wobei der Strom der Behälter
regelmäßig und gesteuert
ist und die Möglichkeit
einer Anpassung an die Charakteristiken von Größe und Form der Behälter besteht.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung
ist das Schaffen eines Silos, der für die Lagerung leichtgewichtiger
Hohlkörper,
insbesondere leerer Kunststoffflaschen, geeignet ist, wobei die
Wände des
Silos vorzugsweise leichtabwaschbar sind, da sie nach außen "überführt" werden können, so daß es möglich ist, leichten Zugang
zu allen Teilen ihrer Oberfläche zu
haben.
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Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist das Schaffen eines Silos für
die gesteuerte Lagerung und Ausgabe leerer leichtgewichtiger Behälter, wobei
der Silo vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Einschränken der
maximalen freien Fallhöhe
eines Behälters
auf einen sich auf einem tieferen Niveau befindenden anderen Behälter und
der maximalen Stapelhöhe
der Behälter
auf einem bestimmten Behälter,
insbesondere im Inneren des Silos, versehen ist.
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Schließlich besteht eine andere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung im Bereitstellen eines Verfahrens für die gesteuerte
Lagerung und Ausgabe leerer leichtgewichtiger Behälter mittels
eines Silos, wobei dieses Verfahren durch Anspruch 33 definiert
ist.
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Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Silo für die gesteuerte Lagerung und
Ausgabe leerer leichtgewichtiger Behälter vorgesehen, wobei der
Silo vom Typ eines großzügig bemessenen
Behälters
ist, welcher mit einer Eintragsöffnung
in seinem oberen Bereich und mit einem Boden mit mindestens einer steuerbaren
Austragsöffnung
in seinem unteren Bereich versehen ist, wobei der Behälter durch
Schwerkraft befüllt
und entleert wird. Um die maximale freie Fallhöhe eines Behälters auf
einen sich auf einem tieferen Niveau befindenden anderen Behälter sowie insbesondere
die maximale Stapelhöhe
der Behälter auf
einem bestimmten Behälter
einzuschränken, weist
der Silo eine Unterteilung des Behälters in übereinander angeordnete Gehäuse auf,
die durch Schwerkraft befüllbar
sind und deren Höhe
von dem zu lagernden Behältertyp
abhängt,
wobei die Gehäuse
durch einziehbare Tragböden
begrenzt sind, die mit einer unabhängigen Antriebseinrichtung
versehen sind, die derart ausgebildet ist, daß sie dieselben so verschiebt,
daß mindestens
ein Durchlaß für den Austritt
der Behälter
von einem Gehäuse
in das nächsttiefere
Gehäuse
geöffnet
oder geschlossen werden kann.
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In einer bevorzugten exemplarischen
Ausführungsform
weist der Tragboden mindestens eine flexible Bahn, beispielsweise
aus Canvas, auf, welche auf eine drehbare Trommel aufwickelbar ist,
welche neben einer der Seitenwände
des Behälters
gelagert ist, wobei eine freie Vorderkante der flexiblen Bahn an
einer lasttragfähigen
Stange befestigt ist, welche imstande ist, von der drehbaren Trommel weg-
und zu ihr hinbewegt zu werden, wodurch sie auf einer vorbestimmten
Spur aufliegt und entlang dieser geführt wird, wobei diese beispielsweise
von zwei seitlichen Schienen gebildet ist, auf denen entsprechende
Räder oder
Rollen abgestützt
sind, die an beiden Enden der lasttragfähigen Stange angebracht sind.
Diese vorbestimmte Spur, die vorzugsweise horizontal ist, weist
einziehbare Anschläge
auf, welche ein Zurückweichen
der lasttragfähigen
Stange verhindern, wenn die flexible Bahn im ausgezogenen Zustand
ist.
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Die lasttragfähige Stange ist mit einer Schubeinrichtung
versehen, welche zwei Gelenkarme aufweist, die jeweils aus zwei
miteinander verbundenen Abschnitten bestehen, wobei jeder Arm an
einem Ende an einer der Drehtrommel nahe gelegenen Stelle an dem
Rahmen und an dem anderen Ende an der lasttragfähigen Stange angelenkt ist,
wobei die Arme jeweils eine Zugfeder aufweisen, die an einem Ende
an einem der Abschnitte angebracht und mittels eines flexiblen Elements
mit dem anderen Abschnitt verbunden ist, so daß sie die Abschnitte dazu zwingt,
sich aufzuspreizen und so eine aufeinander ausgerichtete Position
einzunehmen, so daß die
lasttragfähige
Stange von der Drehtrommel weggeschoben wird. Ein Elektromotor treibt
die Drehtrommel entsprechend oder entgegen der Schubeinrichtung an,
um die flexible Bahn aus- bzw. einzuziehen.
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Der Silo der vorliegenden Erfindung
weist wahlweise aus Leinwandstücken
der flexiblen Bahn gebildete Seitenwände auf, die mit verstärkten Umfangsrändern versehen
und mittels entlang der Ränder
verteilt angeordneter Streckvorrichtungen an einem Stützrahmen
befestigt sind. Mittels Versteifungen für die Seitenwände sind
Spannseile über
die Außenfläche der
Leinwandstücke
angeordnet und mittels Spannvorrichtungen an dem Stützrahmen
befestigt.
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Zur Erleichterung der Herstellung,
des Transports und der Montage des Silos unter Berücksichtigung
seiner großen
Abmessungen sind die Tragböden
jeweils einem Teil der Rahmenkonstruktion des Behälters zugeordnet,
so daß eine
Modulanordnung gebildet wird, die in einer Stapelanordnung auf einen
Bodenmodul aufgesetzt werden kann, um so einen Behälter einer
gewünschten
Höhe zu
bilden, wobei der Bodenmodul den Boden und die Austragsöffnung aufweist
und die Modulanordnungen am endgültigen
Aufstellungsort mittels lösbarer
oder dauerhafter Verbindungen aneinander und an dem Bodenmodul befestigt
sind.
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Ungeachtet des für die Tragböden gewählten Ausführungsformtyps ist in dem Silo
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
außerdem
eine Detektoreinrichtung zum Erkennen der Höhe der sich auf dem Tragboden
und/oder auf dem Boden ansammelnden Behälter vorgesehen. Auf die von
der Detektoreinrichtung empfangenen Signale hin ist die Steuereinrichtung
in der Lage, auf mindestens die Tragbodenantriebseinrichtung derart
einzuwirken, daß der
Strom der Behälter
von einem Gehäuse
in ein anderes und die Höchstmenge
an Behältern
in jedem Gehäuse
gesteuert wird. Die Steuereinrichtung ist wahlweise in ein allgemeines
Steuersystem integriert, das den Eintrag in den Silo und den gesteuerten
Austrag von Behältern
aus letzterem auf z. B. eine Verpackungsstraße regelt.
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Der oben erwähnte Silo wird mittels des
folgenden, nachfolgend beschriebenen Verfahrens für das gesteuerte
Lagern und Ausbringen leerer leichtgewichtiger Behälter betrieben.
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Bei einem solchen Silo wie dem oben
beschriebenen, dessen Behälter
mittels einziehbarer Tragböden
in übereinander
angeordnete Gehäuse unterteilt
ist, die Gehäuse
von oben durch Schwerkraft befüllt
werden, die Tragböden
mit einer unabhängigen
Einrichtung versehen sind, die zu einem gewünschten Zeitpunkt zwei der
zuvor erwähnten Gehäuse selektiv
miteinander in Verbindung setzt und die Höhe der Gehäuse an den Mindestwert der maximalen
freien Fallhöhe
oder der maximalen Stapelhöhe
angepaßt
wird, kann ein vorbestimmter Behältertyp
ohne Beschädigung
standhalten.
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Wenn mit der Auffüllung des Behälters begonnen
wird, erfolgt dies stets erst durch Befüllen des höchsten Gehäuses, wobei letzteres gegenüber dem nächstfolgenden
isoliert ist;
jedes Gehäuse
wird immer entladen, indem es mit dem nächsttieferen Gehäuse in Verbindung
gesetzt wird, wobei letzteres wenigstens teilweise leer und ebenfalls
gegenüber
dem nächstunteren
isoliert ist, außer
wenn das nächstuntere
Gehäuse
das auf der niedrigsten Höhe
befindliche und von unten durch den Boden und die steuerbare Austragsöffnung begrenzte
ist, in welchem Falle die genannte Austragsöffnung
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- – zum
Einlagern von Behältern
geschlossen; oder
- – bis
zu einem vorbestimmten Grade für
einen kontrollierten Abzug der Behälter geöffnet werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese und andere Eigenschaften werden
am deutlichsten anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung einer
als lediglich veranschaulichendes und nicht einschränkendes
Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen zitierten
Ausführungsform, wobei
diese zeigen:
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1 eine
Teilansicht des unteren Bereichs des vorgeschlagenen, mit der vorgeschlagenen
Ausgabevorrichtung versehenen Silos von vorn;
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2 und 3 jeweils eine schematische
Vorderansicht, die den Betrieb der diese Erfindung kennzeichnenden
Ausgabevorrichtung veranschaulichen;
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4 einen
Vertikalschnitt eines Silos gemäß der Erfindung
in einem Stadium, indem die komplette Befüllung mit leeren leichtgewichtigen
Behältern
für deren
vorübergehende
Lagerung abgeschlossen ist, wobei der untere Auslaß mittels
einer bewegbaren Klappe geschlossen ist;
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5 eine
Außenvorderansicht
einer Seitenwand eines Teils des Silos von 4;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen exemplarischen Ausführungsform
eines Tragbodens für
einen Silo wie der von 4;
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7 eine
Draufsicht einer bevorzugten exemplarischen Ausführungsform eines Tragbodens des
Silos von 4;
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8 einen
Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII von 7 mit einem vergrößerten Detail;
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9 bis 12 schematische Seitenansichten des
Silos von 4, wobei ein
zur Befüllung/Entleerung
des Silos für
ein gesteuertes Ausbringen der leeren leichtgewichtigen Behälter zu
verwendender möglicher
Ablauf dargestellt ist;
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13 eine
vereinfachte perspektivische Ansicht eines Silos, der gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung gebaut werden kann;
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14 ein
vergrößertes Detail,
welches die zum Stützen
der Silowände
und Abdichten der Ecken des Silos verwendete Einrichtung darstellt;
und
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15 ein
weiteres vergrößertes Detail,
das die zum Spannen der die Wände
des Silos begrenzenden Leinwandstücke verwendete Einrichtung
darstellt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gemäß den oben erwähnten Zeichnungen weist
der vorgeschlagene Silo einen großzügig bemessenen Behälter 1 auf,
der auf hohem Niveau mit einem Einlaß zur Befüllung des Silos mit unverpackten
leichtgewichtigen Hohlkörpern,
wie beispielsweise leeren Kunststoffbehältern A, und in einem
unteren Bereich mit einer Schwerkraftsaustragsöffnung versehen ist, welche
mit einer generell mit dem Bezugszeichen 5 bezeichneten
Ausgabevorrichtung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung übereinanderangeordnet über einem
Austragsförderband 3 angeordnet
ist, welches mit einer entsprechenden folgenden Straße verbunden
ist, die für
die Bearbeitung oder Handhabung der Hohlkörper vorgesehen ist.
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Gemäß der Erfindung weist die Ausgabevorrichtung 5 eine
erste Platte 6 und eine zweite Platte 7 auf, die
jeweils an gegenüberliegenden
Wänden
des oben erwähnten
Behälters 1 durch
einen horizontalen Zapfen 6a, 7a entlang einer
ihrer Seiten in einer Gelenkverbindung angelenkt sind, wobei die
Platten 6, 7 in Bezug auf ihre Gelenkverbindung 6a, 7a nach unten
und relativ zueinander in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind,
wobei die erste Platte 6 sich teilweise unter die freie
Kante der zweiten Platte 7 erstreckt, wobei die Platten 6,7 in
der Lage sind, sich einander an ihren distalen, also der Gelenkverbindung
abgewandten Endbereichen zu überlappen,
so daß sie
den Boden des Behälters 1 verschließen, und/oder
voneinander entfernt zu werden, womit sie der Austragsöffnung 2 eine
gegebene Breite verleihen können,
welche der Größe und/oder
Form der Behälter A gemäß vorgewählt wird.
Wie in den 1 und 3 zu erkennen, sind die Platten 6, 7 kontinuierlich oder
ruckweise arbeitenden Schubeinrichtungen 8, 9 zugeordnet,
die ein gleichzeitiges und koordiniertes Kippen der Platten ermöglichen,
um denselben unterschiedliche Neigungen zu geben, wodurch während ihrer
Bewegung die vorher erwähnte
Durchlaßbreite
der Austragsöffnung
beibehalten wird.
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Der Silo weist ein feststehendes
Tragwerk 20 aus starren Gliedern auf, welche Rahmen bilden,
die einen Raum in der Form eines rechtwinkligen Quaders begrenzen,
welcher die Ausgabevorrichtung 5 stützt.
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Die Schubeinrichtungen 8, 9,
die die Einstellung der Neigung der Platten 6, 7 ermöglichen,
weisen jeweils ihre eigene Antriebseinheit auf, die den Platten 6, 7 jeweils
zugeordnet sind. In dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel
weisen die die Schubeinrichtungen 8, 9 bildenden
eigenen Antriebseinheiten jeweils einen von einem Elektromotor 8b, 9b getriebenen
Gewindeantrieb 8a, 9a auf, wobei die Antriebseinheiten
jeweils den Platten 6, 7 zugeordnet und auch unabhängig steuerbar
sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Einheit mit einem anderen
automatisch oder sogar manuell geregelten mechanischen Antrieb gleichermaßen funktionsfähig wäre.
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Wie in 1 gezeigt,
ist die zweite Platte 7 durch den Gelenkverbindungszapfen 7a an
der überhängenden
Kante einer nach unten schräg
verlaufenden feststehenden Wand 10 angelenkt, die eine
erste Rampe bildet, die fest an dem die Anordnung stützenden
Tragwerk 20 angebracht ist.
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Die vorgenannte erste Platte 6 ist
mit einer Klappe 11 versehen, die in der Nähe ihres
freien Endes angebracht ist, an einer ihrer Seiten an der ersten
Platte 6 angelenkt ist und ihrer eigenen Schubeinrichtung 12 zugeordnet
ist, so daß sie
imstande ist, eine vorgewählte
Neigungslage einzunehmen, wobei sie in größerem oder geringerem Maße angehoben wird,
so daß sie
in der Lage ist, gemäß 3 gegenüber der Austragsöffnung 2 für den Austrag
der Behälter
eine die Behälter A zurückhaltende
Wand zu bilden. Dies ermöglicht das
Schließen
der Austragsöffnung
des Silos, ohne die Neigungen der Bodenplatten 6 und 7 ändern zu
müssen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die Klappe 11 von länglicher
Form und weist ein schmales Profil auf und ist an der Oberseite
eines der freien Kante der ersten Platte 6 naheliegenden
Teils angebracht, die distal von der Gelenkverbindung 6a entfernt
ist, wobei der Teil mit Öffnungen
für die Durchführung von
fluidbetätigten
Zylindern, welche die Schubeinrichtung 12 bilden, versehen
und an der ersten Platte 6 angelenkt ist.
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Die Neigung der ersten und zweiten
Platten 6, und die der Klappe 11 sowie die schließliche ruckartige
Bewegung einer oder mehrerer derselben wird vorzugsweise von einer
Zentralsteuereinheit gemäß einem
programmierten Ablauf, der an die Versorgungsbedürfnisse angepaßt ist,
geregelt.
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4 der
Zeichnungen zeigt einen Silo nach einem alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, der einen großzügig bemessenen Behälter 1 aufweist,
welcher in seinem oberen Bereich mit einer Eintragsöffnung 31 und
in seinem unteren Bereich mit einem Boden 32 mit wenigstens
einer steuerbaren Austragsöffnung 2 versehen
ist. Ferner sind eine Hebewerkseinheit 30 zum Beschicken des
Silos mit leeren leichtgewichtigen Behältern A von oben und
ein unmittelbar unter der Austragsöffnung 2 befindliches Förderband 3 zum
Empfangen und Befördern
der von dem Silo in Richtung auf z. B. eine (nicht gezeigte) Packstraße ausgegebenen
Behälterteilweise
und schematisch dargestellt.
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Innen weist der Behälter 1 eine
Unterteilung in übereinander
angeordnete Gehäuse B auf,
die durch Schwerkraft befüllbar
sind, wobei die Höhe
H der Gehäuse B vom
Typ des zu lagernden Behälters A abhängt, wobei
dies eine Begrenzung der maximalen freien Fallhöhe und des maximalen Quetschdrucks,
den ein auf einem niedrigeren Niveau befindlicher Behälter A aushält, herbei führt. Die
Gehäuse sind
von einziehbaren Tragböden 33 begrenzt,
welche mit unabhängigen
Antriebseinrichtungen 34,36 versehen sind, die
imstande sind, sie zu verschieben, um so wenigstens einen Durchlaß für den Austrag der
Behälter A aus
einem Gehäuse
in das nächsttiefere
Gehäuse
zu öffnen
oder zu schließen,
mit Ausnahme des sich auf dem tiefsten Niveau befindenden Gehäuses, welches
von dem Boden 32 und der Austragsöffnung 2 begrenzt
ist.
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7 und 8 zeigen ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines Tragbodens 33, das aus einem bereits klassischen,
auf dem Gebiet der Markisenherstellung verwendeten System abgeleitet
wurde und in das einige Vereinfachungen und Modifizierungen eingebracht
wurden, so daß seine
Implementierung unter dem finanziellen Aspekt sehr günstig wird. Dieser
Tragboden weist in Wirklichkeit zwei flexible Bahnen 35 auf,
die aus einem Material wie Canvas bestehen und jeweils auf eine
Drehtrommel 36 aufwickelbar sind, wobei diese Drehtrommeln
an gegenüberliegenden
Stellen neben einander gegenüber
befindlichen Seitenwänden
des Behälters 1 gelagert sind.
Eine freie Vorderkante jeder flexiblen Bahn 35 ist an einer
lasttragfähigen
Stange 37 angebracht, die von der Drehtrommel 36 weg
und zu ihr hin geschoben werden kann, wobei sie entlang einer vorbestimmten
Spur gelagert und geführt
ist. Diese Lager- und Führungsspur
ist eines der speziell von diesem Ausführungsbeispiel beigetragenen
Charakteristika, das es von der klassischen Anwendung im Markisenbereich
unterscheidet, und ist von zwei seitlichen Schienen 38 gebildet,
auf denen entsprechende Räder 39 oder
Rollen abgestützt
sind, welche an beiden Enden der lasttragfähigen Stange 37 angeordnet sind.
Die Schienen 38 sind vorzugsweise horizontal, so daß die beiden
flexiblen Bahnen im ausgezogenen Zustand koplanar sind, wobei in
der vorbestimmten Spur einziehbare Anschläge 40 vorgesehen sind, um
ein Rückwärtsschieben
der lasttragenden Stange 37 zu verhindern, wenn die flexible
Bahn 35 im ausgezogenen Zustand ist. Zur besseren Erläuterung der
Funktion ist eine der flexiblen Bahnen 35 in den 7 und 8 in im wesentlichen eingezogenem Zustand
gezeigt (auf der linken Seite, wobei ihre Auszugsposition strichpunktiert
angedeutet ist), während die
andere flexible Bahn 35 in vollständig ausgezogener Position
gezeigt ist (auf der rechten Seite). Dennoch werden die beiden flexiblen
Bahnen 35 üblicherweise
gemeinsam aus- oder eingezogen.
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Die flexiblen Bahnen 35 werden
wie folgt betätigt:
Schubeinrichtungen schieben die lasttragenden Stangen 37 weg
von den jeweiligen Drehtrommeln 36, d. h. in Richtung auf
einen mittleren Bereich des Tragbodens 33. Auf ihrer Seite
wirkt die zuvor erwähnte
Antriebseinrichtung 34, die üblicherweise aus einem im Inneren
jeder Drehtrommel 36 untergebrachten Elektromotor besteht,
mit und entgegen der entsprechenden Schubeinrichtung, um die flexiblen Bahnen 35 aus-
bzw. einzuziehen.
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Die zuvor genannten Schubeinrichtungen weisen
für jede
flexible Bahn 35 zwei Gelenkarme 41 auf, die jeweils
aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten 41a, 41b bestehen,
wobei jeder Arm 41 an einem Ende an dem Rahmen, und zwar
an einer der Drehtrommel 36 naheliegenden Stelle, und an
dem anderen Ende an der lasttragenden Stange 37 angelenkt
ist, wobei die Arme 41 jeweils eine an einem Ende an einem
der Abschnitte 41a, 41b angebrachte und mittels
eines flexiblen Elements mit dem anderen der Abschnitte 41a, 41b verbundene
Zugfeder aufweisen, so daß den
Abschnitten 41a, 41b eine Tendenz zum Aufspreizen
und somit zum Einnehmen einer aufeinander ausgerichteten Position
mitgeteilt wird, während
die Antriebseinrichtungen 34 unmittelbar auf die Drehtrommel 36 wirken.
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6 zeigt
eine alternative exemplarische Ausführungsform für den Tragboden 33 mit
mindestens einem flexiblen endlosen Band 42, das zwischen zwei
Walzen 43 gespannt ist, die jeweils an entgegengesetzten
Stellen neben den gegenüberliegenden
Seitenwänden
des Behälters 1 gelagert
sind, wobei das Band auch von zwei Tragwalzen 44 zusammengedrückt wird,
so daß zwei übereinander
angeordnete und einander ganz nahe liegende Bahnseiten entstehen, wobei
das flexible Band 42 aufweist: einen mit einer breiten
und langen Öffnung 45 versehenen
Teil, wobei die Antriebseinrichtungen 46 derart vorgesehen
sind, daß sie
derart verbunden sind, daß sie
mindestens eine der Walzen 43 hin- und hergehend drehen,
wodurch das flexible Band 4 in der Lage ist, eine Position,
in der die gesamte Öffnung 45 sich
auf der Bahnunterseite befindet und die Bahnoberseite einen das
obere Gehäuse
verschließenden Tragboden
bildet, und wenigstens eine Position einzunehmen, in der ein Teil
der Öffnung
sich auf der Bahnoberseite und über
einem sich auf der Bahnunterseite befindenden anderen Teil der Öffnung 45 befindet,
um so einen Durchtritt für
das Austragen der Behälter A von
einem Gehäuse
in das nächstuntere Gehäuse zu ermöglichen
(die in 6 dargestellte Position).
Diese exemplarische Ausführungsform kann
auch vorzugsweise mit zwei aneinandergrenzend und koplanar angeordneten
Bändern 42 für jeden
Tragboden 33 implementiert werden.
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5 zeigt
eine der Seitenwände
des Silos, wobei die Wand aus einem Leinwandstück 47, welches aus
einer Bahn eines flexiblen Materials besteht, gebildet ist, das
mittels über
seine verstärkten Umfangsränder 49 verteilten
Streckvorrichtungen 48 an einem Stützrahmen 1a angebracht
ist.
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Gemäß einer alternativen Anordnung
der Erfindung ist der Silo auch dadurch gekennzeichnet, daß die oben
beschriebenen Tragböden 33 jeweils einem
Teil des Tragwerks des Behälters 1 zugeordnet
sind (siehe wiederum 4),
so daß sie
eine stapelbare Modulanordnung bilden, die die Bildung eines Behälters 1 in
gewünschter
Höhe auf
einem Bodenmodul mit dem Boden 32 und der Austragsöffnung 2 ermöglicht,
wobei die Modulanordnungen an dem endgültigen Aufstellungsort aneinander
und dem Bodenmodul mittels lösbarer
oder dauerhafter Verbindungen 52 angebracht sind.
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Der Silo der Erfindung kann auch
eine Einrichtung zum Erkennen der Höhe der sich auf dem Tragboden 33 und/oder
auf dem Boden 32 ansammelnden Behälter A und eine Steuereinrichtung
aufweisen, die imstande ist, wenigstens auf die Antriebseinrichtungen 34, 36 einzuwirken,
die zum Antreiben der die Gehäuse B unterteilenden
Tragböden 33 in Reaktion
auf von der Detektoreinrichtung empfangene Signale vorgesehen sind.
Die Steuereinrichtung ist in ein die Beschickung des Silos und den
gesteuerten Austrag der Behälter A aus
demselben regelndes allgemeines Steuersystem integriert.
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9 bis 12 stellen das Verfahren
für das gesteuerte
Lagern und Abziehen leerer leichtgewichtiger Behälter A gemäß der Erfindung
unter Verwendung eines Silos wie dem in den 4 bis 8 beschriebenen
dar; wobei das Verfahren mittels Betätigung der Tragböden 33 in
der Art funktioniert, daß ein Behälter A in
keinem Fall frei aus einer größeren Höhe als der
Höhe H
der Gehäuse
fällt oder
auf einem Behälter A Behälter zu
einer größeren Höhe als der
Höhe H
der Gehäuse
aufgestapelt sind. Wie oben angeführt, ist die Höhe H der
Gehäuse B so
definiert, daß sie
an den Mindestwert der maximalen freien Fallhöhe oder die maximale Stapelhöhe angepaßt ist,
der ein vorbestimmter Behältertypus A ohne
Beschädigung
standhalten kann. Eine exemplarische logische Abfolge für den Vorgang
des Befüllens
und Leerens des Silos für
einen gesteuerten Abzug der leeren leichtgewichtigen Behälter A ist
wie folgt:
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- a) zunächst
wird der Behälter 1 mittels
Beschicken des auf höchstem
Niveau befindlichen Gehäuses
mit Material versorgt, wobei das Gehäuse in bezug auf das nächstfolgende
isoliert ist (9);
- b) bei oder vor Befüllung
des auf höchstem
Niveau befindlichen Gehäuses
werden die flexiblen Bahnen 35 betätigt, um den Tragboden 33 einzuziehen
(10), um so das auf
höchstem
Niveau befindliche Gehäuse
mit dem nächsttieferen
Gehäuse
in Verbindung zu setzen und so die Behälter A zu entladen;
wobei es für
die Entladung jedes Gehäuses
eine Voraussetzung ist, daß das nächsttiefere
Gehäuse
wenigstens teilweise leer und in bezug auf das nächstfolgende isoliert ist, außer wenn
das nächsttiefere
Gehäuse
das auf dem tiefsten Niveau befindliche Gehäuse ist;
- c) falls mehr als zwei übereinander
angeordnete Gehäuse B vorhanden
sind, kann die Entladung eines gegebenen Gehäuses zu dem nächsttieferen
Gehäuse
oder die Entladung eines auf einem höheren Niveau befindlichen Gehäuses gleichzeitig
ausgeführt
werden (siehe 11), vorausgesetzt,
daß die
in Abschnitt b) erwähnte
Voraussetzung erfüllt
ist;
- d) dieser Vorgang wird in Abwärtsrichtung sequentiell wiederholt,
bis das nächsttiefere
Gehäuse
das auf dem tiefsten Niveau befindliche Gehäuse ist (12), wobei das Gehäuse von unten durch den Boden 32 und
die steuerbare Austragsöffnung 2 begrenzt
ist, in welchem Fall es zwei Alternativen gibt:
Falls der Silo
für eine
vorübergehende
Lagerung der Behälter A genutzt
werden soll,
- e1) ist die Austragsöffnung 2 geschlossen (4), so daß die vollständige Befüllung des
auf dem tiefsten Niveau befindlichen Gehäuses möglich ist;
- f1) daraufhin werden die flexiblen Bahnen 35 des Tragbodens 33 des
nächsthöheren Gehäuses geschlossen,
um es komplett zu füllen,
usw. in Aufwärtsrichtung,
bis alle Gehäuse
(4) oder eine gewünschte Anzahl
von Gehäusen
gefüllt
sind; oder falls der Silo für
eine gesteuerte Entladung der Behälter A genutzt werden
soll,
- e2) ist die Austragsöffnung 2 bis
zu einem entsprechend dem erforderlichen Fluß der Behälter gewählten Grade offen (12); und
- f2) daraufhin werden die Schritte a)-d) kontinuierlich mit einer
Rate wiederholt, die zur Lieferung des erforderlichen Behälterflusses
durch die Austragsöffnung 2 angemessen
ist, wobei die Rate ggf. automatisch auf der Basis der von der den Füllstand
in jedem Gehäuse
erkennenden Erfassungseinrichtung empfangenen Signale gesteuert wird.
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Gemäß der exemplarischen Ausführungsform
der 13 bis 15 weist der vorgeschlagene
Silo einen großzügig bemessenen
Behälter 1 auf,
der in einem unteren Bereich mit einer Austragsöffnung versehen und nach oben
hin offen ist, wobei der Behälter
seitlich durch aus einem flexiblen Material bestehende flächige Wände 60 begrenzt
ist.
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Die flächigen Wände 60 weisen jeweils
eine Endlosleinwand, wie beispielsweise starken Canvas, auf der
straff um zwei parallele Trommeln 61, 62 gespannt
ist, die sich auf unterschiedlichen oberen und unteren Ebenen befinden,
wobei die Leinwand mittels einer Zugvorrichtung 63 bewegbar
ist, welche einer 61 der Trommeln zugeordnet ist, wobei
die Zugvorrichtung vorteilhafterweise derjenigen Trommel von den
beiden zugeordnet ist, die sich auf der unteren Ebene befindet,
während
die zweite Mitlauftrommel 62 als Leittrommel wirkt. Die
Zugvorrichtung 63 kann von Hand betätigt werden (wie die gezeigte
Vorrichtung, d. h. ein lösbarer
gebogener Griff) oder kann anderenfalls eine motorgetriebene Vorrichtung sein.
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Außerdem sind jeder flächigen Wand 60 auf mittlerer
Höhe zwei
Walzen 64, 65 zugeordnet, zwischen denen die Endlosleinwand
in einer Walzenspaltanordnung verläuft, wobei eine 65 der
Walzen, nämlich
die außen
gelegene, verschiebbar ist, so daß sie sich drehen kann, während sie
gegen die innere Walze 64 andrückt, um so die Leinwand vorteilhaft
zu straffen.
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In dem in der Zeichnung dargestellten
Beispiel weist der Silo vier flächige
Wände 60 auf,
die ein viereckiges quaderförmiges
Gehäuse
begrenzen, welches an den Ecken mit Traggliedern 67 versehen ist,
die von Pfeilerabschnitten gebildet sind, wobei zwei Platten kreuzweise
angeordnet sind, die Flansche 68 des äußeren Dieders der Abschnitte
als Stütze
für die
Enden der Trommeln 61, 62 und Walzen 64, 65 dienen
und die inneren orthogonalen Flansche 69 einen Winkel bilden,
der den Spalt zwischen den Leinwänden
abdichtet.
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Der Silo könnte einen anderen Querschnitt haben,
beispielsweise fünfeckig
oder mit mehr Seiten, wobei alle oben angeführten Funktionseigenschaften
beibehalten werden, obwohl ein rechtwinkliger Querschnitt gewählt wird,
wenn der Silo in mehrere Etagen unterteilt wird.
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Um Stauungen aufgrund des oben erwähnten Phänomens der
Bildung von "Kuppeln" oder "Brücken" zu verhindern, wurde
die Verbindung einer oder mehrerer der flächigen Wände 60 mit einem Vibrations-
oder Rüttelmechanismus
vorgesehen, wie beispielsweise ein Druckluftzylinder oder ein von
einem Steuerzentrum aus über
wenigstens eine Verbindungsstelle zwischen dem Mechanismus und der Wand
geregelten Schubnocken. Von dem Steuerzentrum aus ist es möglich, auch
den Grad, in dem die flächige
Wand von der Vibrationseinrichtung gespannt wird, zu regeln.
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In einem nicht dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, den Silo mittels eines festen Tragwerks aus starren
Teilen aufzubauen, welche Rahmen bilden, die einen quaderförmigen Raum
begrenzen, der eine die Austragsöffnung vorsehende
Ausgabevorrichtung stützt,
wobei das Tragwerk aus starren Teilen außerdem die Trommeln 61, 62 sowie
die Walzen 64, 65, auf denen die flächigen Wände verlaufen,
stützt.
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In diesem Fall bedecken die flächigen Wände 60 die
von jedem Rahmen begrenzten Räume, wobei
die Trommeln 61, 62 auf der Ober- und Unterseite
der Rahmen angeordnet sind.
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Die oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen
und Betriebsmodi haben einen rein illustrativen und nicht einschränkenden
Charakter, wobei ein Durchschnittsfachmann imstande ist, zahlreiche
Veränderungen
oder Modifizierungen sowohl hinsichtlich des Silos als auch seines
Betriebsverfahrens einzubringen, ohne dadurch vom Rahmen der Erfindung
gemäß der Definition
durch die angefügten
Ansprüche
abzuweichen.