DE19718645A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Gasflaschen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von GasflaschenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befüllen von
Gasflaschen.
Gasflaschen mit reinen Gasen oder Gasgemischen werden in vielfältiger Weise in der Indu
strie zu Produktionszwecken (Schweißgase, Schutzgase, Brenngase, Reaktionsgase) und For
schungszwecken, aber auch z. B. in Krankenhäusern verwendet.
Die Gasflaschen werden nach Benutzung zum Abfüllbetrieb zurücktransportiert und dort
erneut befüllt. Die Bearbeitung beim Abfüllbetrieb gestaltet sich dabei heute üblicherweise
wie folgt:
Die Transportfahrzeuge werden mit Gabelstaplern oder von Hand abgeladen. Die Gasfla schen werden zur Weiterverarbeitung bereitgestellt, wobei keine weitere Sortierung erfolgt. Die Gasflaschen werden zum Transport manuell in Paletten verpackt oder aber für kurze Strecken durch Rollen von Hand vorwärtsbewegt. Dabei besteht die Gefahr von Unfällen durch Umkippen der Gasflaschen.
Die Transportfahrzeuge werden mit Gabelstaplern oder von Hand abgeladen. Die Gasfla schen werden zur Weiterverarbeitung bereitgestellt, wobei keine weitere Sortierung erfolgt. Die Gasflaschen werden zum Transport manuell in Paletten verpackt oder aber für kurze Strecken durch Rollen von Hand vorwärtsbewegt. Dabei besteht die Gefahr von Unfällen durch Umkippen der Gasflaschen.
Da die Gasflaschen nicht für ein automatisiertes Lesesystem ausreichend gekennzeichnet
sind, müssen die Arbeiter die ca. 180 verschiedenen Gasflaschensorten (verschiedene Gase,
Gasgemische und Gasflaschengrößen) vor Ort durch Inaugenscheinnahme unterscheiden und
sie in die einzelnen Produktionslinien verbringen. Dies bedeutet ein erhöhtes Risiko von
Falschlieferungen und Fehlbefüllungen, was insbesondere bei medizinischen Gasen wegen
der gesundheitlichen Folgen absolut ausgeschlossen werden muß.
Die Gasflaschen werden in Paletten oder lose zur Befüllung bereitgestellt. Dabei werden die
Gasflaschen nicht in sämtliche 180 Sorten aufgeteilt, sondern in Gruppen gelagert. Bei Be
darf müssen einzelne Gasflaschen herausgeholt werden, um an dahinter liegende zu kom
men.
Bei bisherigen Gaswerken werden die Gasflaschen in Paletten oder sogar von Hand trans
portiert. Größere Mengen an Gasflaschen werden vor dem Transport von Hand palettiert
und nach dem Transport wieder von Hand vereinzelt.
Die Gasflaschen werden durch Evakuierung von Gasresten befreit. Danach werden die Gas
flaschen in Füllständen neu befüllt. Bei nicht toxischen Gasen erfolgen die Vorgänge an un
geschützt liegenden Füllständen. Nur bei hochtoxischen Verbindungen wie Phosphin oder
Arsin erfolgt eine Kapselung der Füllstände. Um die beim Füllen unvermeidlichen Verluste
durch Ventilwechsel abzusaugen, müssen große Luftmengen bewegt werden. Die Gesundheit
der Arbeiter ist beim manuellen An- und Abkuppeln der Gasflaschen mit toxischem Inhalt
nicht immer gewährleistet.
Zur Evakuierung werden die Gasflaschen mittels Übergangsstücken (Adapter) an den Vaku
umstand angeschlossen. Für die verschiedenen Gasflaschentypen und Anschlußgewinde sind
jeweils verschiedene Adapter notwendig. Der Anschluß an eine Vakuumleitung erfolgt ma
nuell mittels Verschrauben. Dabei besteht die Gefahr der undichten Verbindung aufgrund
nicht korrekt angezogener Überwurfmuttern. Die Kontrolle des aktuellen Evakuierzustandes
erfolgt dabei manuell durch Ablesen eines Manometers. Bei ausreichender Evakuierung
werden die Gasflaschen manuell von der Vakuumstation abgekuppelt. Die Gase werden z. B.
zur Verbrennung weitergeleitet.
Nach der Evakuierung werden die Gasflaschen manuell zu den Füllständen gerollt. Aufgrund
der verschiedenen Gasflaschenventile und -formen sind - ähnlich wie bei der Evakuierstation
verschiedene Adapter notwendig. Die Bestimmung der eingefüllten Mengen erfolgt per
Waage oder über angeschlossene Manometer oder volumetrisch. Nach Anschließung der
Gasflaschen an den Füllstand werden ein Gasfüllventil und das Gasflaschenventil manuell
geöffnet. Bei Erreichen eines vorher gewählten Füllzustandes wird der Füllvorgang manuell
unterbrochen. Die Kontrolle des Füllvorganges erfordert ständig eine Arbeitskraft vor Ort.
Für das Befüllen mit mehreren Gasen muß die Gasflasche für jedes Gas an einen anderen
Füllanschluß angeschlossen werden.
Bestimmte Gasmischungen müssen anschließend sorgfältig homogenisiert werden. Hierzu
werden die Gasflaschen manuell zu Rollböcken transportiert und auf diese gehoben. Durch
die Drehbewegung der Gasflaschen in den Rollen werden die Gase miteinander vermischt.
Die Gasflaschen werden nach erfolgter Befüllung und Homogenisierung manuell zu den
Analytikräumen befördert. Die Analytikräume liegen nicht in direktem räumlichen Zusam
menhang zu den Prozeßstationen. Es müssen also weite Wege überwunden werden. Zur
Probennahme werden die Gasflaschen direkt an das Analysegerät angeschlossen. Es kann
jeweils nur eine Probe/Gasflasche bearbeitet werden. Für den Anschluß sind die schon oben
genannten verschiedenen Adapter notwendig.
Nach erfolgter Analyse kann die Gasflasche zur Verladung freigegeben und bereitgestellt
werden. Die Verladung erfolgt manuell mit Hilfe von Gabelstaplern. Die Kommissionierung
erfolgt manuell nach Ladeliste.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, unter Vermeidung der
aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile einen Produktionsablauf anzugeben, der
einfach, weitgehend automatisiert, möglichst fehlerarm und wirtschaftlich ist und Gefähr
dungen weitgehend ausschließt.
Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Verfahren gelöst, das die kennzeichnenden
Merkmale des Hauptanspruchs aufweist. Eine Alternative stellt das Verfahren gemäß Patent
anspruch 2 dar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen beider Verfahrensalternativen finden sich in den Unteransprü
chen 3 und 4.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst die die gattungsgemäßen und kennzeich
nenden Merkmale des Patentanspruchs 5 aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 6 bis
11 und 15 bis 17.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet eine Universalkupplung für Gasflaschen, die
auch in anderen Systemen einsetzbar ist. Diese Gasflaschenkupplung sowie vorteilhafte Aus
gestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 12 bis 14.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet weiter einen Mitnehmer für Gasflaschen, der
ebenfalls auch in anderen Systemen einsetzbar ist, in denen zylindrische Güter gegriffen und
transportiert werden müssen. Der Mitnehmer ist Gegenstand des Anspruchs 18.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungsfiguren erläutert, die Folgendes zeigen:
Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufstellungsplan der Einzelkomponenten der Anlage;
Fig. 2a zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasflaschenkupplung in
Aufsicht;
Fig. 2b zeigt eine Schnittansicht der Gasflaschenkupplung aus Fig. 2a entlang A-A in
geschlossenem Zustand;
Fig. 2c zeigt eine Schnittansicht der Gasflaschenkupplung aus Fig. 2a entlang B-B;
Fig. 2d zeigt eine Schnittansicht der Gasflaschenkupplung aus Fig. 2a entlang A-A in
geöffnetem Zustand;
Fig. 3 zeigt einen Evakuierstand gemäß der Erfindung;
Fig. 4 zeigt einen Füllstand gemäß der Erfindung;
Fig. 5 zeigt einen Analysestand gemäß der Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine Füllanlage in Seitenansicht;
Fig. 7a zeigt die Gasflaschenkupplung in geschlossenem Zustand;
Fig. 7b zeigt die Gasflaschenkupplung in geöffnetem Zustand;
Fig. 8 zeigt die Funktion der Hebeeinrichtung bei unterschiedlichen Gasflaschen;
Fig. 9 zeigt einen Ankuppelstand;
Fig. 10a zeigt den Mitnehmer in Aufsicht in geschlossenem Zustand;
Fig. 10b zeigt den Mitnehmer in Aufsicht in geöffnetem Zustand;
Fig. 10c zeigt den Mitnehmer aus Fig. 10a geschnitten entlang Linie A;
Fig. 10d zeigt den Mitnehmer aus Fig. 10b geschnitten entlang Linie B;
Fig. 10e zeigt den Mitnehmer aus Fig. 10b geschnitten entlang Linie C.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufstellungsplan der in der Folge noch näher erläuterten
Einzelkomponenten der Anlage, anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren am besten
dargestellt werden kann.
Ankommende, hier nicht dargestellte Fahrzeuge mit Gasflaschen oder Paletten werden am
Entladeort 1 konventionell mittels Gabelstaplern entladen. Die Handhabung der einzelnen
Gasflaschen, deren Heben und Vereinzeln erfolgt über mechanische Greifsysteme, so daß die
Gefährdung und die Belastung der Arbeitnehmer reduziert werden. Die mechanischen Greifsy
steme entsprechen den Anforderungen nach TRG (Technische Regeln Gase) 280 Abs. 4. Vor
zugsweise werden die leeren Paletten 3 vollautomatisch auf die Verladeseite 4 der Anlage ge
bracht, um dort wieder volle Gasflaschen aufzunehmen und zum Kunden zu transportieren.
Die Paletten 3 müssen also nicht durch Einsatz von Arbeitskräften an den Verladeort 5 ge
bracht werden.
Die so entladenen Gasflaschen werden auf selbstfahrende oder durch ein Transportsystem an
getriebene Mitnehmer 2 aufgesetzt. Die Befestigung der Gasflaschen erfolgt mit einem Drei
backenfutter, das mittels Druckluft spannbar ist und mittels eines an dem Mitnehmer 2 vor
gesehenen Druckluftreservoirs gespannt gehalten werden kann. Hierdurch wird eine zentri
sche und stabile Befestigung für sämtliche Gasflaschentypen und -durchmesser gewährleistet.
Die Mitnehmer erfüllen die Anforderungen in Bezug auf sicheren Halt der Flaschen nach TRG
401 Abs. 4. Während des gesamten Fertigungsprozesses bleiben die Mitnehmer mit der Gas
flasche verbunden. Die Ventilschutzkappen der Gasflaschen werden automatisch entfernt und
bis zum Versand an den Mitnehmern 2 befestigt.
Der Transportprozeß der Gasflaschen kann durch die Mitnehmer 2 oder Logistikeinheiten
vollautomatisch gestaltet werden. Die Gasflaschen können über die Mitnehmer 2 frei wählbar
an jeden Ort der Produktionsstätte gebracht werden. Die Unfallgefahr durch Umkippen oder
Herunterfallen der Gasflaschen und einer Verletzung von Arbeitnehmern besteht nicht mehr.
Zu jedem Zeitpunkt können sämtliche Informationen über die Gasflasche und über das ehema
lige Füllgut (s. u.) weitergegeben werden. Die Information kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt
automatisch oder manuell, im Zuge von Produktionsoptimierung, abgefragt werden. Die Logi
stik innerhalb der Produktionsstätte kann computergestützt optimiert werden. Im Falle eines
Defektes kann sofort auf eine andere Produktlinie ausgewichen werden. Der Aufbau eines ef
fektiven Qualitätsmanagementsystems mit Zielsetzung einer Null-Fehler-Produktion wird
möglich. Der Produktionsprozeß kann effektiv gesteuert werden. Der Produktionsstatus kann
computergestützt erfaßt werden und der Transport der Gasflaschen wird so gesteuert daß im
mer eine optimale Auslastung der Füllstände erreicht ist. Aufgrund der hohen Liefergeschwin
digkeit des Systems kann die betriebsinterne Bevorratung der Gasflaschen vor den Füllständen
entfallen.
Um die Gasflaschen eindeutig identifizieren zu können, erfolgt eine Kennzeichnung der Gas
flaschentypen durch Verteilen einer Codierung. Diese Codierung bleibt während des gesamten
Transport- und Befüllprozesses mit der Einheit verbunden. Somit kann zu jedem gewünschten
Zeitpunkt die Information über den Gasflaschentyp, den Anlieferungszeitraum, des zuletzt
befüllten Gases od. dgl. ausgelesen werden. Die Auslesung der Daten erfolgt opto-elektronisch
während des Transportprozesses über Strichcode und Lasererfassung. Die Codierung der bis
zu 180 Gasflaschentypen bietet den Vorteil der ständigen Nachverfolgbarkeit des Prozesses.
Die Anforderungen nach TRG 401 Abs. 5.2.6 werden mit diesem System unterstützt.
Die Gasflaschen werden durch die Codierung sowohl nach Sorte als auch nach Datum etc.
exakt gekennzeichnet. Die Mitnehmer 2 werden dann automatisch an einem Magazin 6 vor
beigefahren. Durch den Strichcode wird an jeder Magazinkammer die Identität festgestellt.
Stimmt der vorbeifahrende Gasflaschentyp mit dem gelagerten Gasflaschentyp überein, wird
die Gasflasche über das automatische Logistiksystem in die Lagereinheit gefahren. Jede Gas
flaschensorte wird einzeln gelagert. Eine Vermischung verschiedener Gasflaschensorten findet
nicht statt. Durch eine vollautomatische computerunterstützte Logistik kann das Magazin 6
frei programmiert werden. Dadurch können Kapazitätsengpässe aufgefangen und die Produk
tionslinien immer mit der optimalen Auslastung gefahren werden. Das Magazin 6 dient außer
dem dem Temperaturausgleich der Gasflaschen. Es stellt eine für die manometrische Befül
lung nach TRG 400 ff. wichtige, gleichbleibende Gasflaschentemperatur sicher.
Die Kennzeichnung der Gasflaschen 42 ist Grundlage für eine durchgehende Automatisierung
der Produktionsstätte. Sie ermöglicht außerdem eine logistisch vorteilhafte separate Lagerung
jeder Gasflaschensorte in einem Magazin 6. Der Zugriff auf die Gasflaschen erfolgt vollauto
matisch. Das Magazin 6 ermöglicht als Lager- und Logistikzentrum eine optimale Auslastung
der kostenintensiven Produktionslinie. Je nach Größe des Magazins 6 ist eine Betriebsdauer
von mehreren Tagen sichergestellt. Ein Betrieb am Wochenende sowie bei eventuellen Streiks
stellt kein Problem mehr dar. Die Anforderungen der TRG nach Unverwechselbarkeit der Gas
flaschen und sicheren Füllung werden mit diesem System unterstützt.
Sämtliche Vorgänge an den Gasflaschen, bei denen die Gefahr eines Gasverlustes besteht,
werden in explosionsgeschützten Spezialkabinen 7, 8 und 9 durchgeführt. Zu diesen Vorgän
gen gehören das Ankuppeln der Universalventile, die Evakuierung der Gasflaschen, die Be
füllung und die Probennahme zur Analyse. Durch die Wahl der geeigneten Kabinengröße und
des Explosionsschutzes wird eine Absicherung des gesamten Produktionsbereiches erreicht.
Die vollautomatische Steuerung sämtlicher Produktionsvorgänge ermöglicht einen mannlosen
Betrieb innerhalb der Kabinen 7, 8 und 9. Dadurch kann die abzusaugende Luftmenge klein
gehalten werden. Das Personal muß nicht mehr mit Gasmasken die Gasflaschen an- und ab
kuppeln. Den sicherheitstechnischen Anforderungen nach TRG 400 ff. wird Rechnung getra
gen. Brennbare und giftige Gase werden sofort abgesaugt und können sich nicht in gefährli
chen Konzentrationen in der Atmosphäre anreichern.
Die Gasflaschen werden mittels einer weiter unten beschriebenen Gasflaschenkupplung 43 an
die nachfolgenden Stationen angeschlossen.
Hierzu werden zwei Wege beschritten. Entweder werden die Gasflaschenkupplungen automa
tisch in einer Ankuppelstation an den Gasflaschen befestigt und verbleiben dann während des
gesamten Verfahrens an den Gasflaschen, oder sie sind an jeder einzelnen Station
(Evakuierstation 10, Füllstation 11, Analysestation 12) vorgesehen und werden dort mit den
Gasflaschen verbunden.
Die erste Station, zu welcher die Gasflaschen mittels des computergestützten Logistiksystems
transportiert werden, ist die Evakuierstation 10 mit mehreren Evakuierständen 14. Die Gasfla
schen werden dort automatisch angehoben und so mittels der erwähnten Gasflaschenkupplun
gen an eine Gasentsorgungsleitung angeschlossen. In der Evakuierstation 10 erfolgt eine kon
stante Druckerfassung über Druckaufnehmer. Bei Erreichen einer bestimmten Druckschwelle
wird die Gasflasche automatisch an eine Vakuumleitung angeschlossen. Der Evakuiervorgang
stoppt automatisch bei Erreichen des Enddruckes. Die Evakuierung muß also durch die Auto
matisierung nicht mehr bewacht werden. Es werden automatisch bis auf den gewünschten
Restdruck evakuierte Gasflaschen bereitgestellt. Durch die automatische Umschaltung von
Druck- zum Saugbetrieb kann die benötigte Vakuumpumpe kleiner gewählt werden.
Die Gase werden zur Entsorgung weitergeleitet oder können durch definiertes Absaugen von
bestimmten Gasgemischen gezielt einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Die Anfor
derungen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes werden hierbei voll unterstützt. Die Gasflasche
wird vom Evakuierstand 14 abgekoppelt und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Das Ver
fahren sichert eine nach sicherheitstechnischen Gesichtspunkten optimale Produktion. Die An
forderungen nach TRG 400 ff. werden deutlich übertroffen.
Die Gasflaschen werden anschließend über das Logistiksystem automatisch zur Füllstation 11
mit mehreren Füllständen 13 geleitet. Das Anschließen der Gasflaschen dort erfolgt wiederum
automatisch, und zwar durch Anheben der Gasflaschen, bis die Gasflaschenkupplungen an der
Gaszuführleitung ankuppelt. In der Hebeeinrichtung ist eine Wägeeinrichtung vorgesehen, mit
der die gravimetrische Befüllung gesteuert wird. Durch Druckaufnehmer kann die manometri
sche Füllung durchgeführt werden. Bei korrektem Anschluß der Gasflaschen wird über ein
Mehrwegeventil der Füllvorgang automatisch gestartet. Die eingefüllte Menge wird über die
Wägeeinrichtung oder den Druckaufnehmer automatisch gemessen. Bei Erreichen einer frei
wählbaren Füllmenge wird der Füllvorgang automatisch abgebrochen.
Der innerhalb des Mehrwegeventils befindliche Mischraum wird evakuiert. Die Befüllung mit
einer anderen Gassorte kann nun automatisch gestartet werden. Nach Beendigung des Füllpro
gramms wird die Gasflasche abgekoppelt und mit dem Mitnehmer 2 vom Logistiksystem
übernommen. Die Füllstation 11 befindet sich ebenso wie alle anderen Stationen mit Gaskon
takt in einer explosionsgeschützten Kabine 8 mit Absaugung.
Durch das automatische Ankuppeln der Gasflaschen wird der manuelle Arbeitsaufwand redu
ziert. Die Gasflaschen werden sicher mit der Gaszuführleitung verbunden. Das manuelle An- und
Abkuppeln mit seiner Gefährdung für das Personal entfällt vollständig. Die eingefüllten
Mengen werden mittels Manometer oder Wägeeinrichtung automatisch erfaßt und exakt ge
steuert. Ein manuelles Beobachten der Anzeigen mit Schließung des Füllventils bei Erreichen
des maximalen Füllzustands ist nicht mehr notwendig. Dies sichert eine gute und gleichblei
bende Qualität des Endproduktes und ermöglicht eine Rückverfolgbarkeit der Produktion. Das
Mehrwegeventil ermöglicht die Befüllung der Gasflaschen mit verschiedenen Gasen, ohne die
Gasflasche für jedes Gas mit einem neuen Füllstand zu verbinden. Die Qualität des Produktes
erhöht sich, da keine Luftanteile durch das An- und Abschließen der Gasflasche mehr in die
Füllung gelangen. Es werden innerbetriebliche Transporte sowie Rüstzeiten gespart. Die Ge
fährdung der Arbeiter durch die Gasflaschen entfällt völlig. Den Anforderungen nach TRG
401 Abs. 5.2.6 wird durch die innovative Formgebung des Kupplungsstückes (s. u.) Rechnung
getragen.
Die befüllten Gasflaschen können anschließend direkt zur Analysestation 12 oder, soweit für
das bestimmte Gasgemisch erforderlich, zuerst zur Homogenisierungsstation 15 gebracht wer
den.
Wenn die Gasflasche über das Logistiksystem zu der Homogenisierungsstation 15 mit mehre
ren Homogenisierständen, hier Rollmischern 16 transportiert wird, wird sie dort vom Mitneh
mer 2 getrennt. Die Gasflaschen werden mit nach TRG 280 Abs. 4 zugelassenen Greifern au
tomatisch auf die Rollmischer 16 gelegt. In einem Ablaufprogramm ist festgelegt, welche Gas
sorten in Verbindung mit welcher Gasflaschengröße weiche Mischzeiten benötigen. Von der
Einheit wird der Strichcode abgelesen und vom Steuerungscomputer ausgewertet. Nach Ab
lauf der Homogenisierzeit werden die Gasflaschen min den Greifern wieder von dem Rollmi
scher 16 automatisch in die Mitnehmer 2 gehoben.
Die innovative Steuerungstechnik mit gesamtheitlicher Prozeßautomatisierung ermöglicht eine
individuelle Vorwahl der Mischzeit. Die Gasflaschen werden immer mit der für sie optimalen
Mischzeit gemischt. Dadurch kann der Durchsatz gesteigert und die Qualität des Produktes
erhöht werden. Durch die automatisierte Hebung der Gasflaschen auf die Rollmischer kann
das Personal von schweren und gefährlichen Arbeiten entlastet werden. Die Anforderungen
nach TRG 400 ff. und TRG 280 werden eingehalten.
Die Gasflaschen werden nach erfolgter Befüllung und gegebenenfalls anschließender Homo
genisierung über das Logistiksystem zur Analysestation 12 transportiert. Die Analysestation
12 liegt in direkter räumlicher Verbindung zwischen Homogenisierungsstation 16 und Verla
destation 5.
Die Analysestation 12 besteht aus mehreren Analyseständen 17 mit Probennahmeeinrichtung
und geeichter Waage. Das Anschließen der Gasflaschen dort erfolgt wiederum automatisch,
und zwar durch Anheben der Gasflaschen, bis die Gasflaschenkupplungen an der Probennah
meeinrichtung ankuppelt. Nach dem Ankuppeln wird über die Gasflaschenkupplung 43 eine
Probe entnommen und in einem evakuierten Probengefäß aufgefangen. In einem System zur
automatischen Probeneinspeisung werden die Probengefäße gelagert. Die weitere Analyse der
Gase findet vollautomatisch statt. Die Meßwerte werden über das System automatisch proto
kolliert und gespeichert. Über die computerunterstützte Verarbeitung ist eine direkte Rück
kopplung mit der Befülleinrichtung erreichbar. Hierdurch kann die Konzentration einzelner
Gase während des Prozeßablaufes quasi online gesteuert und korrigiert werden. Da die Pro
bennahme in einer zwangsbelüfteten Kabine 9 stattfindet, werden die Arbeitsschutzrichtlinien
und die Anforderungen nach TRG 400 ff. erfüllt.
Da nicht die Gasflasche selbst als Probengefäß dient, werden die kostenintensiven analytischen
Apparaturen nicht durch stehende Gasflaschen gefährdet. Die vorhandenen Räumlichkeiten
können wesentlich besser ausgenutzt werden. Die Sicherheit und Bedienungsfreundlichkeit der
Apparaturen durch das Personal ist erhöht. Die Analyse geht schneller und ist nachvollziehba
rer. Durch eine direkte Einwirkung auf das Prozeßgeschehen wird die Ausschußrate reduziert.
Eine 0%-Fehler-Produktion ist möglich. Die geeichte Waage ermöglicht das nach TRG 402
Abs. 5.4 vorgeschriebene Kontrollwiegen. Die Vorgaben nach TRG 402 Abs. 6 - Maßnahmen
nach dem Füllen - werden durch das Personal an der Analysestation 12 eingehalten.
Aufgrund des vollautomatischen Logistiksystems innerhalb der Produktion kann die weitere
Verarbeitung der Produkte leicht ebenfalls automatisiert erfolgen. Die Gasflaschen werden
über die Mitnehmer 2 einem automatisierten Lager zugeführt. Das Lager lagert die Gasfla
schen nach Größe und Gassorte getrennt. Durch die computerunterstützte Lagerung der Gas
flaschen können inherhalb kurzer Zeit komplexe Ladungen zusammengestellt werden. Die
Gasflaschen werden automatisch in die vom Annahmeplatz 1 zurücklaufenden Paletten 3 ver
laden. Es wird lediglich Personal zum Beaufsichtigen und Kontrollieren gebraucht. Die schwe
re und gefährliche Arbeit der manuellen Gasflaschenverladung entfällt.
Alle beschriebenen einzelnen Anlagenteile wie Evakuierstation 10, Füllstation 11, Homoge
nisierungsstation 15 etc. können je nach beabsichtigtem Durchsatz jeweils mehrere Stände
(Evakuierstände 14, Füllstände 13, Rollstände 16 etc.) aufweisen. Darüber hinaus können
auch die ganzen Stationen jeweils mehrfach vorgesehen sein. Es ist selbstverständlich auch
möglich, einzelne Produktionsstraßen mit allen Stationen auszurüsten und andere Produkti
onsstraßen z. B. ohne Homogenisierungsstation 15 vorzusehen, wenn die entsprechende Sta
tion nicht erforderlich ist. Weiter können auch z. B. einzelne Stationen mit relativ hohem
Durchsatz (z. B. Homogenisierungsstation 15) von mehreren Vorgängerstationen mit jeweils
geringerem Durchsatz (z. B. Füllstationen 11 bei zeitaufwendiger Befüllung mit sehr vielen
Gaskomponenten) bedient werden.
Nachstehend werden die einzelnen Anlagenteile näher beschrieben.
In den Fig. 2a bis c ist die für die Funktion der gesamten Anlage wesentliche Gasfla
schenkupplung 43 dargestellt.
Die in der Figur dargestellte Variante zeigt eine Gasflaschenkupplung 43 für Gasflaschen 42
mit toxischem Inhalt, die aus diesem Grunde mit zwei in Reihe geschalteten Ventilen 44 ver
sehen sind. Der Fachmann erkennt, daß die grundsätzliche Konstruktion der Gasflaschen
kupplung 43 auch für Gasflaschen 42 mit anderer Anordnung der Ventile 44 (anderer Winkel
etc.) und auch für Gasflaschen mit nur einem Ventil 44 geeignet ist, wobei sie sich im letzten
Fall vereinfachen läßt.
Für die Ausbildung der Gasflaschenkupplung 43 ist es auch unerheblich, ob diese zu Beginn
des Prozesses an der Gasflasche 42 befestigt wird und in der Folge an der Flasche verbleibt,
d. h. von Stand zu Stand mitgeführt wird, oder ob sie an den einzelnen Ständen angeordnet ist,
und dort jeweils neu an die Gasflasche gekuppelt wird.
Die Gasflaschenkupplung 43 besteht aus zwei Gehäuseteilen 18, 19, die von rechts bzw. links
an die Gasflaschenventile 44 herangeführt werden. Sie bilden eine Umschließung der Ventile
44, die einen gasdichten Anschluß ermöglicht, wobei die Abdichtung über eine für viele Gas
flaschen geeignete plane Dichtfläche erfolgt. Die Zentrierung erfolgt über einen Innen- oder
Außenkonus. Die zur Abdichtung notwendige Kraft wird durch zwei zwangsgeführte Druck
zylinder (Kolbenstange 34 und Kolbenführung 33) erzeugt. Nach Beendigung des Schließvor
gangs wird der Zylinder über einen Verriegelungsstift 23 in der Endstellung gehalten. Ein in
das Gehäuse eingelassener Druckspeicher ermöglicht die Speicherung des Arbeitsdruckes
während des Betriebs. So beeinträchtigt ein Systemdruckabfall nicht die Betriebssicherheit.
Die Weiterleitung des Gases erfolgt innerhalb des Gehäuses durch Gaskanäle 65 zu einer an
der Oberseite mittig angeordneten Gazufuhr/-abfuhr 37 als Schnellkupplung (falls die Gasfla
schenkupplung 43 zu Beginn des Prozesses an den Gasflaschen 42 befestigt wird) oder zu ei
nem flexiblen Spiralrohr 45 (falls die Gasflaschenkupplung 43 an den Ständen befestigt wird).
Die Winkelstellung der Flasche zur Gasflaschenkupplung wird durch Feinjustagezylinder bei
leichten Fehlstellungen der Ventile nachgestellt.
Zum Öffnen und Schließen jedes Gasflaschenventils 44 ist ein Antrieb vorgesehen, hier ein
Luftmotor 22 mit selbstzentrierende Spindelkupplung 38.
In den Fig. 7a und b ist die Gasflaschenkupplung 43 in geschlossenem und in geöffnetem
Zustand gezeigt, wobei es ich um eine Ausführungsform mit Gaszufuhr/-abfuhr 37 als
Schnellkupplung für Gasflaschen 42 mit zwei Ventilen 44 handelt.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Gasflaschenkupplung 43 von der Form her dem Gieß-
werkzeug gleicht, mit dem die zu umschließenden Ventile 44 hergestellt worden sind. Die auf
vielen Ventiltypen eingegossene erhabene Kennzeichnung kann dabei zur Codierung herange
zogen werden.
Die innovativ gestaltete Dichtfläche der Universalkupplung 43 ermöglicht das Ankuppeln an
unterschiedliche Gasflaschenventile. Es müßten keine verschiedenen Adapter mehr bereitge
halten werden. Der Mechanismus zur Erzeugung der Dichtkraft erübrigt das ansonsten nötige
Verschrauben mittels Überwurfmutter. Die Sicherheit der Abdichtung ist höher. Aufgrund der
einstellbaren Schließkraft werden die Dichtungen immer mit der optimalen Kraft beaufschlagt.
Ein Undichtwerden aufgrund unkorrekten Anpreßdrucks ist ausgeschlossen. Durch die auf der
Oberseite zentral angebrachte Schnellkupplung 37 mit Abdichtung können sämtliche weitere
Prozeßschritte von automatisierten Systemen durchgeführt werden. Die Gefährdung des Per
sonals durch undichte Systeme und Verwendung von vielen verschiedenen Adaptern auf der
Hochdruckseite entfällt. Die Anforderungen nach TRG 400 ff. entfällt.
Soweit Gasflaschensorten mit verschiedenen Ventilausführungen (Zahl der Ventile, Winkel
stellung der Ventile zueinander) im Wechsel befüllt werden müssen (insbesondere bei kleine
ren Anlagen mit wenigen Produktionsstraßen) ist es bevorzugt, wenn die an den einzelnen
Ständen mehrere verschiedene Gasflaschenkupplungen zum Auswechseln vorgesehen sind.
Dies erfolgt vorzugsweise durch eine automatische Werkzeugwechseleinrichtung (Revolver)
wie sie z. B. von CNC-Fräseinrichtungen bekannt ist.
In Fig. 3 ist einer von üblicherweise mehreren Evakuierständen 14 dargestellt. Man er
kennt, daß die Gasflasche 42 mitsamt ihres Mitnehmers 2 durch eine Hebeeinrichtung 47 mit
Hubzylinder angehoben worden ist. Zur Führung ist eine Linearführung 49 vorgesehen, die
mit einer Führungsbuchse 50 zusammenarbeitet. Je nach Größe der Gasflasche 42 fährt die
Hebeeinrichtung mehr oder weniger weit aus, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Die Ventile 44 der
Gasflasche 42 sind von der Gasflaschenkupplung 43 umschlossen. Die Feinjustage beim An
schluß erfolgt in Vertikalrichtung über die Vertikalführung 52, in Horizontalrichtung über
die Horizontalführung 53 und mittel des Schrittmotors 54 zur Winkeleinstellung.
Das in der Gasflasche 42 enthaltene Restgas strömt nach Öffnung der Ventile 44 mittels der
Luftmotoren 22 durch die Gaskanäle 65 und das flexible Spiralrohr 45 zur Weiterverarbei
tung aus. Bei Erreichen einer bestimmten Druckschwelle wird die Gasflasche 42 automatisch
an die Vakuumpumpe 48 angeschlossen und bis auf den gewünschten Restdruck evakuiert.
Anschließend wird die Gasflaschenkupplung 43 gelöst und die Gasflasche 42 mit Mitnehmer 2
entlang der Führungsschiene 55 des Fördersystems zu einem Füllstand transportiert.
In Fig. 4 ist einer von üblicherweise mehreren Füllständen 13 dargestellt. Gleiche oder
funktionsgleiche Teile wie bei dem Evakuierstand 14 sind mit gleichen Bezugsziffern be
zeichnet und werden nicht nochmals erläutert. Die Hebeeinrichtung 47 umfaßt in ihrem Fuß
zusätzlich Hubzylinder 56, die während des Anhebens und Ankuppelns der Gasflasche 42
ausgefahren sind. Nach dem Ankuppeln fahren diese wieder ein, so daß die Gasflasche 42
mitsamt Mitnehmer 2 und Gasflaschenventil auf der Waage 57 zu ruhen kommt. Die Waage
57 wird dann zunächst tariert und dient in der Folge zur Überwachung bzw. Steuerung der
gravimetrischen Befüllung mit den einzelnen Gaskomponenten, soweit die Gaskomponenten
nicht manometrisch eingefüllt werden können.
Zur Befüllung ist eine Ventilstation 58 mit einer oder mehreren, im dargestellten Fall zwei,
Gruppen von Gaszuführungen 59, 61 vorgesehen. Je einzufüllende Gassorte ist eine eigene
Leitung mit Dosierventil 64 vorgesehen. Bei Öffnung strömt das Gas in einen Mischraum
und, bei geöffnetem Mischraumabsperrventil 62, aus dem Mischraum in die Gasflasche 42.
Die eingefüllte Menge wird über die Waage 57 automatisch gemessen, so daß bei Erreichen
einer frei wählbaren Füllmenge der Füllvorgang automatisch abgebrochen wird.
Der innerhalb des Mehrwegeventils befindliche Mischraum wird anschließend mit der Vaku
umpumpe 48 evakuiert. Die Befüllung mit einer anderen Gassorte kann nun automatisch ge
startet werden. Nach Beendigung des Füllprogramms wird die Gasflasche 42 abgekoppelt und
mit dem Mitnehmer 2 vom Logistiksystem übernommen. Die Füllstation 11 befindet sich
ebenso wie alle anderen Stationen mit Gaskontakt in einer explosionsgeschützten Kabine 8 mit
Absaugung.
Soweit möglich kann das Einfüllen der einzelnen Gassorten auch manometrisch überwacht
werden. Zu diesem Zweck ist ein in den Mischraum ragendes Manometer 60 vorgesehen.
Der in Fig. 5 gezeigte Analysestand 17 weist in seinem unteren Teil die von den Füllstän
den 13 bekannte Waage 57 auf, die hier zu Kontrollzwecken eingesetzt wird. In seinem obe
ren Teil weist der Analysestand 17 im wesentlichen die Merkmale des Evakuierstandes 14
auf, wobei die abgezogene Gasprobe jedoch einem hier nicht dargestellten Probennahmege
fäß zugeführt wird. Dieses wird dann in der Folge an z. B. einen Gaschromatographen ange
schlossen.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Auch
hier sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Anlage ist hier so konzipiert, daß die Gasflaschenkupplungen 43 einmalig zu Beginn mit
den Gasflaschen 42 verbunden werden und während des gesamten Ablaufs an diesen verblei
ben. Das Verfahren läuft in der Fig. 6 von links nach rechts wie folgt ab:
Ausgehend von einem Magazin 6 werden die Gasflaschen 42 mit den beschriebenen Mit nehmern 2 versehen. Sie gelangen über das Transport- oder Logistiksystem in eine, in Fig. 9 näher gezeigte Ankuppelstation, die aus einem oder mehreren Ankuppelständen 66 besteht. Jeder Ankuppelstand 66 oder die gesamte Ankuppelstation befindet sich innerhalb einer ex plosionsgeschützten, gasdichten Kabine. Dort werden die Gasflaschen 42 automatisch mit den Gasflaschenkupplungen 43 versehen, die in dieser Ausführung an ihrer Oberseite eine Schnellkupplung aufweisen.
Ausgehend von einem Magazin 6 werden die Gasflaschen 42 mit den beschriebenen Mit nehmern 2 versehen. Sie gelangen über das Transport- oder Logistiksystem in eine, in Fig. 9 näher gezeigte Ankuppelstation, die aus einem oder mehreren Ankuppelständen 66 besteht. Jeder Ankuppelstand 66 oder die gesamte Ankuppelstation befindet sich innerhalb einer ex plosionsgeschützten, gasdichten Kabine. Dort werden die Gasflaschen 42 automatisch mit den Gasflaschenkupplungen 43 versehen, die in dieser Ausführung an ihrer Oberseite eine Schnellkupplung aufweisen.
Die Gasflaschen 43 werden dann weiter zu dem Evakuierstand 14 transportiert, wo sie von
der Hebeeinrichtung soweit angehoben werden, daß die Schnellkupplung der Gasflaschen
kupplung 43 an der Evakuierleitung ankuppelt.
Nach dem Evakuieren, das in bereits beschriebener Weise abläuft, durchlaufen die Gasfla
schen 42 in ebenfalls beschriebener Weise die Befüllung am Füllstand 13, soweit erforder
lich die Homogenisierung am Rollstand 16 und die Analyse bzw. Probennahme am Analyse
stand 17.
Nach der Probennahme werden die Gasflaschenkupplungen 43 wieder von den Gasflaschen
entfernt und automatisch zu dem oder den Ankuppelständen 66 zurückgeführt.
Nach Verlassen des Analysestands 17 werden noch die Mitnehmer 2 von den Gasflaschen 42
getrennt und zum Anfang der Anlage zurückgeführt. Die Gasflaschen 4 werden direkt verla
den oder in einem Magazin zwischengelagert.
In den Fig. 10a bis e sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform des in der
Gasabfüllanlage verwendeten erfindungsgemäßen Mitnehmers 2 dargestellt. Dieser besteht
aus einem innerhalb eines oben offenen Gehäuses 82 angeordneten Dreibackenfutter 71, das
mittels eines pneumatisch betätigten Kolbens 79 gespannt wird. Zur Aufnahme von Gasfla
schen verschiedenen Durchmessers ist das Dreibackenfutter 71 treppenartig abgestuft, so daß
im unteren Bereich Gasflaschen 42 mit verhältnismäßig kleinem und im oberen Bereich Gas
flaschen 42 mit verhältnismäßig großem Durchmesser eingespannt werden können. Da das
Dreibackenfutter 71 nur solange gespannt bleibt, wie der Kolben 79 mit Druck beaufschlagt
wird, andererseits die Gasflasche 42 aber dauerhaft eingespannt werden soll, um einen
Transport von Station zu Station zu ermöglichen, ist innerhalb des Mitnehmers 2 ein Druck
behälter 70 vorgesehen, der zu Beginn über den Druckluftanschluß 81 mit Schnellverschluß
aufgeladen wird und so den erforderlichen Druck bereitstellt. Soll die Gasflasche 42 z. B. an
der Homogenisierstation wieder gelöst werden, braucht lediglich der Druck abgelassen zu
werden. Das Dreibackenfutter 71 entspannt sich dann unter der Wirkung der Rückführfeder
77 in seine Ausgangslage.
Wenn die Gasflasche am Beginn des Verfahrens in den Mitnehmer eingesetzt wird, trägt
diese meist einen Gasflaschenventildeckel 75. Auf dem Mitnehmer 2 ist daher eine Aufnah
me für den Deckel 75 vorgesehen, so daß dieser zusammen mit der Gasflasche 42 weiter
transportiert wird.
Alle bewegten Teile in der vorgestellten Anlage wie z. B. die Greifer zum Entladen der Gas
flaschen, die Gasflaschenkupplungen oder das Backenfutter der Mitnehmer werden vorzugs
weise pneumatisch betätigt. Es ist jedoch auch möglich, bei Bedarf andere Antriebssysteme
wie z. B. hydraulische Antriebe oder Elektromotoren vorzusehen.
Von den beschriebenen Verfahrensschritten bzw. Vorrichtungsmerkmalen sind in weiten
Gebieten Abwandlungen möglichen, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Gegebe
nenfalls können sogar einige Schritte bzw. Merkmale weggelassen werden. So wurde bei
spielsweise für den Schritt der Homogenisierung bzw. den Homogenisierstand schon ange
merkt, daß nicht bei jeder Gassorte eine Homogenisierung erforderlich ist. Auch das An
bringen einer Codierung und die entsprechende Vorrichtung hierzu könnte entfallen, wenn
die Codierung in Zukunft unmittelbar auf den Flaschen in maschinenlesbarer Form ange
bracht werden sollte.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die jedoch
nicht den durch die folgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich einschränken sol
len.
1
Entladestation
2
Mitnehmer
3
Palette
4
Verladeseite
5
Ladestation
6
Gasflaschen-Magazin
7
Kabine der Evakuierstation
8
Kabine der Füllstation
9
Kabine der Analysestation
10
Evakuierstation
11
Füllstation
12
Analysestation
13
Füllstand
14
Evakuierstand
15
Homogenisierungsstation
16
Homogenisierstand, Rollstand
17
Analysestand
18
Gehäuse links
19
Gehäuse rechts
20
Dichtring
21
Stopfen
22
Luftmotor
23
Verriegelungsstift
24
Zylinderdeckel
25
O-Ring
26
O-Ring
27
Führungsbuchse
28
Sicherungsring
29
O-Ring
30
Abstreifer
31
O-Ring
32
O-Ring
33
Kolbenführung
34
Kolbenstange
35
O-Ring
36
Führungsstift
37
Anschluß Gaszufuhr/-abfuhr
38
selbstzentrierende Spindelkupp
lung
39
Gummipolster
40
Dichtung
41
fertigungsbedingte Öffnung für
Gaskanalbohrung
42
Gasflasche
43
Gasflaschenkupplung
44
Gasflaschenventil
45
flexibles Spiralrohr
46
frei
47
Hebeeinrichtung mit Hubzylinder
48
Vakuumpumpe
49
Linearführung
50
Führungsbuchse
51
Lagerbock für Linearführung
52
Vertikalführung zur Feinjustage
53
Horizontalführung zur Feinjustage
54
Schrittmotor zur Winkeleinstellung
55
Führungsschiene des Fördersystems
56
Hubzylinder
57
Waage
58
Ventilstation
59
Gaszuführung (Komponentengruppe I)
60
Manometer
61
Gaszuführung (Komponentengruppe II)
62
Mischraumabsperrventil
63
Abgasleitung von der Evakuierung
64
Dosierventil
65
Gaskanal
66
Ankuppelstand
67
Absperrventil
68
Zuführschiene für die Gasflaschen
kupplungen
69
Zwangsführung der Gasflaschenkupp
lungen
70
Luftbehälter (-reservoir)
71
Backenfutter
72
Zentrierdeckel
73
Führungsflansch des Backenfutters
74
Schutzabdeckung
75
Gasflaschenventildeckel
76
Kolbendeckel
77
Rückführfeder
78
Führungsstift
79
Kolben
80
Dichtung
81
Druckluftanschluß
82
Gehäuse
83
Zylinder
84
Druckregler
Claims (18)
1. Verfahren zum Befüllen von Gasflaschen, umfassend die folgenden automatischen oder
halbautomatischen Verfahrensschritte:
- - Entladen der Gasflaschen von Paletten und Einsetzen der Gasflaschen in eine Trans porteinrichtung mit Mitnehmer;
- - Codieren der Einheiten;
- - Sortieren der Gasflaschen in Abhängigkeit von der Codierung;
- - Transportieren der Gasflaschen zu und Einlagern der Gasflaschen in einem Magazin;
- - Transportieren der Gasflaschen aus dem Magazin zu einer Kupplungsstation;
- - Anbringen einer Universalkupplung an den Gasflaschen;
- - Transportieren der Gasflaschen aus der Kupplungsstation zu einer Evakuierstation;
- - Evakuieren der Gasflaschen;
- - Transportieren der Gasflaschen von der Evakuierstation zu einer Füllstation;
- - Befüllen der Gasflaschen mit einer oder mehreren Gaskomponenten;
- - Transportieren der Gasflaschen von der Füllstation zu einer Homogenisierungsstati on;
- - Homogenisieren des Gasflascheninhalts;
- - Transportieren der Gasflaschen von der Homogenisierungsstation zu einer Analyse station;
- - Analysieren des Gasflascheninhalts;
- - in Abhängigkeit von dem Analyseergebnis: a) Entnehmen der Gasflaschen aus der Transporteinrichtung mit Mitnehmer und Aufladen der Gasflaschen auf Paletten oder b) Rückführen der Gasflaschen in das Magazin; und
- - Überwachung und Steuerung sämtlicher Verfahrensabläufe.
2. Verfahren zum Befüllen von Gasflaschen, umfassend die folgenden automatischen oder
halbautomatischen Verfahrensschritte:
- - Entladen der Gasflaschen von Paletten und Einsetzen der Gasflaschen in eine Trans porteinrichtung mit Mitnehmer;
- - Codieren der Einheiten;
- - Sortieren der Gasflaschen in Abhängigkeit von der Codierung;
- - Transportieren der Gasflaschen zu und Einlagern der Gasflaschen in einem Magazin;
- - Transportieren der Gasflaschen aus dem Magazin zu einer Evakuierstation;
- - Ankuppeln der Gasflaschen mittels einer Universalkupplung und Evakuieren der Gasflaschen;
- - Transportieren der Gasflaschen von der Evakuierstation zu einer Füllstation;
- - Ankuppeln der Gasflaschen mittels einer Universalkupplung und Befüllen der Gas flaschen mit einer oder mehreren Gaskomponenten;
- - Transportieren der Gasflaschen von der Füllstation zu einer Homogenisierungsstati on;
- - Homogenisieren des Gasflascheninhalts;
- - Transportieren der Gasflaschen von der Homogenisierungsstation zu einer Analyse- Station;
- - Ankuppeln der Gasflaschen mittels einer Universaikupplung und Analysieren des Gasflascheninhalts;
- - in Abhängigkeit von dem Analyseergebnis: a) Entnehmen der Gasflaschen aus der Transporteinrichtung mit Mitnehmer und Aufladen der Gasflaschen auf Paletten oder b) Rückführen der Gasflaschen in das Magazin; und
- - Überwachung und Steuerung sämtlicher Verfahrensabläufe.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend den Verfahrensschritt des Trans
portierens der geleerten Paletten zum Ende der Gasabfüllanlage.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Evakuie
ren der Gasflaschen zweistufig erfolgt, wobei das enthaltene Restgas in der ersten Stufe
aufgrund seines Überdrucks entweicht und in der anschließenden zweiten Stufe durch ein
automatisch einsetzendes Absaugen entfernt wird.
5. Vorrichtung zum Befüllen von Gasflaschen (Gasabfüllanlage), mit einer Evakuierstation
(10), mit einer Füllstation (11), mit einer Homogenisierungsstation (15) und mit einer
Analysestation (12), gekennzeichnet durch:
- - eine Transporteinrichtung mit Mitnehmern (2) zum Transport der Gasflaschen (42) zu und von den einzelnen Produktionsstationen (1, 5, 6, 10, 11, 12, 13);
- - eine Einrichtung zum Entladen der Gasflaschen (42) und Einsetzen in die Mitnehmer (2);
- - eine Einrichtung zum Anbringen einer Codierung an den Einheiten;
- - ein Magazin (6) zur sortierten Aufnahme und Zwischenlagerung der Gasflaschen (42); und
- - eine Überwachungs- und Steuerungseinrichtung für alle Anlagenteile, wobei
- - die Gasflaschen (42) so geführt werden, daß sie nach Verlassen des Magazins (6) nacheinander die Evakuierstation (10), die Füllstation (11), die Homogenisierungs station (15) und die Analysestation (12) durchlaufen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasflaschen (42) mittels
einer Schnellkupplung an die Evakuierstation (10), die Füllstation (11) und die Analyse
station (12) anschließbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierstation
(10), die Füllstation (11) und die Analysestation (12) innerhalb mindestens einer gas
dichten und explosionsgeschützten Kabine (7, 8, 9) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eva
kuierstation (10), die Füllstation (11) und die Analysestation (12) eine Hebeeinrichtung
(47) aufweist, mittels derer unterschiedlich hohe Gasflaschen (42) mitsamt der Mitneh
mer (2) in vertikaler Richtung soweit anhebbar sind, daß die Schnellkupplung ankuppelt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (47)
der Füllstation (11) eine integrierte Wägeeinrichtung (57) zum kontrollierten, gewichts
abhängigen Einfüllen der Gase umfaßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung
(47) der Analysestation (12) eine integrierte Kontrollwägeeinrichtung umfaßt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit
nehmer (2) ein Dreibackenfutter aufweisen, das mittels Druckluft spannbar ist und mit
tels eines an diesem vorgesehenen Druckluftreservoirs gespannt gehalten werden kann.
12. Gasflaschenkupplung, insbesondere zur Verwendung in einer Gasabfüllanlage nach ei
nem der Ansprüche 5 bis 11, gekennzeichnet durch
- - mehrere, zusammen einen gasdichten Anschluß des Gasflaschenventils bildende Kupplungsgehäuseteile (18, 19); und
- - einer über einen Gaskanal (65) mit dem Gasflaschenventil (44) in Verbindung ste henden Schnellkupplung.
13. Gasflaschenkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß je Ventil (44) ein
Antrieb (22) zur Betätigung des Ventils (44) vorgesehen ist.
14. Gasflaschenkupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schnellkupplung in Verlängerung der Längsachse der Gasflasche (42) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas
flaschenkupplungen (43) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 mittels eines flexiblen Spi
ralrohrs (45) an jedem Stand (13, 14, 17) angebracht sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, daß an jedem Stand (13, 14, 17) mehrere verschiedene
Gasflaschenkupplungen (43) zum Auswechseln vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Gasfla
schenkupplungen (43) an einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung angeordnet
sind.
18. Mitnehmer, insbesondere für Gasflaschen und insbesondere zur Verwendung in einer
Gasabfüllanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11 und 15 bis 17, gekennzeichnet
durch ein pneumatisch betätigbares und mittels eines Druckreservoirs (70) gespannt
haltbares Spannfutter (71).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997118645 DE19718645A1 (de) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Gasflaschen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997118645 DE19718645A1 (de) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Gasflaschen |
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DE19718645A1 true DE19718645A1 (de) | 1998-11-12 |
Family
ID=7828479
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DE1997118645 Ceased DE19718645A1 (de) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Gasflaschen |
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