Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen mit einem pulverförmigen,
körnigen oder granulatförmigen Füllgut, insbesondere Sand, nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung ist das Befüllen
von Sandsäcken. Derartige Sandsäcke werden beispielsweise zum Dammbau bei
Hochwasser verwendet. Nichtsdestoweniger ist die erfindungsgemäße Befüllvorrichtung
auch für andere Schüttgüter, nämlich pulverförmige, körnige oder granulatförmige Schüttgüter
geeignet. Beispielsweise kann das Schüttgut ein Sand-Zement-Gemisch sein. Neben
den bereits erwähnten Säcken können als Behältnisse auch Beutel vorgesehen sein. Andere
Behältnisformen sind denkbar.
Eine Befüllvorrichtung der eingangs angegebenen Art ist aus der DE 42 32 398 C2 bekannt.
Bei dieser Befüllvorrichtung ist ein trichterförmiger Aufgabebehälter für das Füllgut vorgesehen.
In dessen Bodenbereich befindet sich eine Förderschnecke. An der Stirnseite des Aufgabebehälters
befindet sich ein senkrecht nach unten sich erstreckender Abfüllstutzen. Im
Bereich dieses Abfüllstutzens ist ein elektrischer Schalter angeordnet. Die Funktionsweise
ist wie folgt: Zum Abfüllen eines Sandsacks wird dieser von unten auf den Abfüllstutzen geschoben.
Dabei wird der dem Abfüllstutzen zugeordnete Schalter betätigt, welcher die Förderschnecke
in Gang setzt. Dadurch wird das im Aufgabebehälter befindliche Füllgut in
Richtung Abfüllstutzen bewegt und fällt von dort durch diesen Abfüllstutzen hindurch in den
darunter befindlichen Sandsack. Sobald der Sandsack mit der gewünschten Menge an Sand
gefüllt ist, wird er nach unten abgezogen. Dadurch wird die Förderschnecke wieder stillgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen
mit einem pulverförmigen, körnigen oder granulatförmigen Füllgut, insbesondere
Sand, der eingangs angegebenen Art mit einer Möglichkeit zu schaffen, daß innerhalb eines
kleinen Toleranzbereiches jeweils eine vorgegebene Menge an Füllgut in das Behältnis abgefüllt
wird.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des
Anspruchs 1.
Die Grundidee der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung liegt in einem Abfüllstutzen mit
Vordosierung. Die technische Realisierung sieht dabei dergestalt aus, daß zunächst der leere
Abfüllstutzen (beispielsweise nach einer vorhergehenden Entleerung des Abfüllstutzens)
mit Füllgut aus dem Aufgabebehälter befüllt wird. Das Volumen des Abfüllstutzens definiert
dabei die gewünschte Dosiermenge des Füllgutes. Bei Sandsäcken können dies beispielsweise
10 kg Sand sein. Nach dem vollständigen Befüllen des Aufgabebehälters mit dem
Füllgut (und damit mit der gewünschten Dosiermenge) wird der Abfüllstutzen mit dem Füllgut
entleert. Das Füllgut rieselt in das darunter befindliche Behältnis. Anschließend folgt der Zyklus
von Neuem, d. h. der entleerte Abfüllstutzen wird wieder mit Füllgut befüllt.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß damit ein mehr oder weniger kontinuierlicher
Verfahrensablauf möglich ist. Indem der Durchgangsbereich zwischen dem Boden
des Aufgabebehälters und dem Abfüllstutzen permanent offen ist, wird der Abfüllstutzen
automatisch wieder befüllt, wenn im vorhergehenden Zyklus der Abfüllstutzen entleert worden
ist. Zum Entleeren wird die am unteren Ende des Abfüllstutzens befindliche Verschlußeinrichtung
kurzzeitig, d. h. solange geöffnet, bis sämtliches Füllgut im Inneren des
Abfüllstutzens in das Behältnis geflossen ist. Wird ein höherer Befüllungsgrad des Behältnisses
gewünscht, kann die Verschlußeinrichtung entsprechend länger offen gehalten werden,
so daß weiteres Schüttgut aus dem Aufgabebehälter in den Abfüllstutzen nachfließen
kann. Reicht jedoch die vordosierte Menge aus, wird die Verschlußeinrichtung unmittelbar
wieder geschlossen. In diesem Fall beträgt die Toleranz der vordosierten Menge etwa +/-10
%.
Eine bevorzugte Weiterbildung hiervon schlägt gemäß Anspruch 3 vor, daß die obere Öffnung
im Boden des Aufgabebehälters kleiner ist als die untere Öffnung im Abfüllstutzen.
Beispielsweise kann das Verhältnis 3 : 5 betragen. Ist der Abfüllstutzen voll, wirkt die obere
kleinere Öffnung wie ein Rückschlagventil. Dies bedeutet, daß nach dem Abfließen des
Schüttgutes bei Öffnen der Verschlußeinrichtung nicht sofort auf einen Schlag die gesamte
Menge an Schüttgut aus dem Aufgabebehälter nachfließt.
Eine bevorzugte technische Realisierung der Verschlußeinrichtung schlägt die Weiterbildung
gemäß Anspruch 4 in Form einer verschwenkbar gelagerten Verschlußklappe vor. Diese
Verschlußklappe weist einen Verschlußklappenboden auf, welcher im geschlossenen Zustand
die untere Öffnung im Abfüllstutzen verschließt. Durch eine Verschwenkbewegung
dieser Verschlußklappe bewegt sich der Verschlußklappenboden aus dem Öffnungsbereich
des Abfüllstutzens, so daß das Schüttgut nach unten fließen kann.
Eine Weiterbildung hiervon schlägt gemäß Anspruch 5 vor, daß die Verschlußklappe entgegen
der Kraft einer Feder in die Öffnungsstellung überführbar ist. Dies bedeutet, daß die
Schließbewegung der Verschlußklappe durch diese Rückholfeder unterstützt wird. Außerdem
sichert die Rückholfeder die Verschlußklappe im Ruhezustand.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 schafft eine Befestigung für das Behältnis an der Verschlußklappe.
Die Grundidee besteht darin, daß die Bedienungsperson die Behälteröffnung
mit beiden Händen über die Sackfixierung führt. Dadurch ist der Rand des Sackes gehalten.
Anschließend kann die Bedienungsperson mit dem Sack die Verschlußklappe zu sich ziehen,
so daß dadurch der Abfüllvorgang in Gang gesetzt wird. Die im Abfüllstutzen befindliche
Menge des Schüttgutes fällt nunmehr in den Sack.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 schlägt vor, daß im Bodenbereich des Aufgabebehälters
eine Förderschnecke angeordnet ist. Diese Förderschnecke hat den Zweck, daß das im
Aufgabebehälter befindliche Schüttgut in den Bereich der Öffnungen oberhalb des Abfüllstutzens
transportiert wird. Sofern dem Aufgabebehälter mehrere Abfüllstutzen zugeordnet
sind, welche in einer Reihe hintereinander angeordnet sind, ist die Schnecke vorzugsweise
mit rechts- sowie linksgewendelten Schneckenflügeln ausgestattet. Dadurch wird das
Schüttgut im Maschinentrog gleichmäßig verteilt und zu den Auslaßöffnungen gefördert.
Die Schlegel der Weiterbildung in Anspruch 8 haben den Vorteil, daß sie das Schüttgut
durch die im Boden des Aufgabebehälters befindliche Auslaßöffnung in den Abfüllstutzen
drücken. Bei diesen Schlegeln handelt es sich um eine Art Paddel. Dadurch ist jederzeit gewährleistet,
daß das Schüttgut im Aufgabebehälter während des Dosiervorganges in die
jeweiligen Abfüllstutzen befördert wird.
Schließlich sei darauf hingewiesen, daß Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht nur
eine Befüllvorrichtung im Ganzen ist, sondern daß Gegenstand der vorliegenden Erfindung
auch ein einzelner Abfüllstutzen ist, welcher an jede beliebige Befüllvorrichtung an Stelle
eines anderen Abfüllstutzens adaptierbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen
in Form von Sandsäcken mit Sand wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
In diesen zeigt:
- Fig. 1
- eine Ansicht der Befüllvorrichtung;
- Fig. 2
- die Befüllvorrichtung der Fig. 1 in einer Seitenansicht;
- Fig. 3
- eine Längsschnittdarstellung durch den Abfüllstutzen der Befüllvorrichtung;
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf den Abfüllstutzen in Fig. 3;
- Fig. 5a
- den Abfüllstutzen in einer Darstellung entsprechend der in Fig.
3 mit geschlossener Verschlußklappe sowie daran befestigtem
Sack;
- Fig. 5b
- den Abfüllstutzen in Fig. 5a nach dem Öffnen der Verschlußklappe.
Die Befüllvorrichtung weist einen im wesentlichen trichterförmigen Aufgabebehälter 1 auf.
Dieser besitzt oberseitig eine Abschirmblende 2, damit beim Befüllen des Aufgabebehälters
1 mit dem Schüttgut beispielsweise mittels eines Baggers das Schüttgut nicht seitlich verschüttet
wird.
Im Inneren des Aufgabebehälters 1 befindet sich im Bodenbereich eine Förderschnecke 4
mit rechts- sowie linksgewendelten Schneckenflügeln. Außerdem sind auf der Welle der
Förderschnecke 3 paddelartige Schlegel 4 angeordnet. Oberhalb der Förderschnecke 3 befindet
sich noch eine Flügelwelle 5.
Unterhalb der Förderschnecke 3, nämlich unter den Schlegeln 4, weist der Boden 6 des
Aufgabebehälters 1 vier Öffnungen auf. Diesen vier Öffnungen ist jeweils ein Abfüllstutzen 7
zugeordnet. Dieser Abfüllstutzen 7 weist oberseitig einen Flansch 8 mit einer Öffnung 9 auf.
Der Abfüllstutzen 7 als solcher ist bezüglich der Vertikalen etwas geneigt. Im in der Fig. 3
rechten Bereich weist der zylinderförmige Abfüllstutzen 7 eine teilzylinderförmige Aussparung
10 auf. Der Abfüllstutzen 7 definiert unten eine Öffnung 11, welche größer ist als die
obere Öffnung 9 des Flansches 8. Das Verhältnis kann beispielsweise 5 : 3 betragen.
Am Abfüllstutzen 7 ist eine Verschlußklappe 12 im oberen Bereich verschwenkbar gelagert.
Diese Verschlußklappe 12 weist unten einen Verschlußklappenboden 13 auf, welcher im
geschlossenen Zustand der Verschlußklappe 12 die Öffnung 11 des Abfüllstutzens 7 verschließt.
Dabei ist zwischen einer Halterung 14 des Aufgabebehälters 1 und der Verschlußklappe
12 eine Rückholfeder 15 angeordnet. Außerdem weist die Verschlußklappe 12 eine
Befestigungseinrichtung 16 für ein Behältnis 17, insbesondere für einen Sandsack auf.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Zunächst wird der Aufgabebehälter 1 mit dem Schüttgut, in diesem Fall Sand, befüllt.
Die Flügelwelle 5 wird in eine dauerhafte Drehbewegung versetzt, ebenso die Förderschnecke
3, welche sich kurz über dem Boden 6 des Aufgabebehälters 1 befindet. Durch die
rechts- sowie linksgewendelten Schneckenflügel der Förderschnecke 3 wird das Schüttgut
im Aufgabebehälter 1 gleichmäßig verteilt und zu den Abfüllstutzen 7 gefördert, nämlich zu
den Öffnungen 9 im Flansch 8 der Abfüllstutzen 7. Die in dieser Position angebrachten
Schlegel 4 auf der Förderschnecke 3 drücken das Schüttgut durch die im Boden 6 befindlichen
Auslaßöffnungen in die Abfüllstutzen 7. Da die Abfüllstutzen 7 jeweils durch den Verschlußklappenboden
13 verschlossen sind, befindet sich innerhalb der Abfüllstutzen 7 eine
vorgegebene Dosiermenge, im vorliegenden Fall 10 kg Sand.
Die Bedienungsperson führt die Öffnung des Behältnisses 17 mit beiden Händen über die
Befestigungseinrichtung 16. Dies ist in Fig. 5a dargestellt.
Anschließend zieht die Bedienungsperson mit dem Behältnis 17 die Verschlußklappe 12 zu
sich hin (Fig. 5b). Dadurch öffnet der Verschlußklappenboden 13 der Verschlußklappe 12
die Öffnung 11 am unteren Ende des Abfüllstutzens 7. Die im Abfüllstutzen 7 befindliche
Menge an Schüttgut fällt nun in das Behältnis 17. Da die obere, kleinere Öffnung 9 wie ein
Rückschlagventil wirkt, fließt nicht auf einen Schlag Schüttgut aus dem Aufgabebehälter 1
nach. Wird allerdings ein höherer Befüllungsgrad des Behältnisses 17 gewünscht, kann die
Verschlußklappe 12 entsprechend länger offen gehalten werden, so daß weiteres Schüttgut
allmählich nachfließen kann. Reicht die vordosierte Menge jedoch aus, wird die Verschlußklappe
unmittelbar wieder geschlossen. Diese Schließbewegung wird durch die Rückholfeder
15 unterstützt. In diesem Fall beträgt die Toleranz der vordosierten Menge +/- 10 %.
Anschließend entfernt die Bedienungsperson das befüllte Behältnis 17. In der Zwischenzeit
werden die Abfüllstutzen 7 wieder mit Schüttgut befüllt, so daß unmittelbar danach das
nächste Behältnis 17 befüllt werden kann.
Bezugszeichenliste
- 1
- Aufgabebehälter
- 2
- Abschirmblende
- 3
- Förderschnecke
- 4
- Schlegel
- 5
- Flügelwelle
- 6
- Boden
- 7
- Abfüllstutzen
- 8
- Flansch
- 9
- Öffnung
- 10
- Aussparung
- 11
- Öffnung
- 12
- Verschlußklappe
- 13
- Verschlußklappenboden
- 14
- Halterung
- 15
- Rückholfeder
- 16
- Befestigungseinrichtung
- 17
- Behältnis