DE68914983T2 - Verpackungsanordnung zur abfütterung frei fliessender materialien. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine mobile Abfüllvorrichtung zum Abfüllen von frei-fließendem Material in Säcke und zum Verschließen der Säcke gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Eine bewegbare Vorrichtung zum Abfüllen von frei-fließendem Material, z.B. Dünger und Getreide, in Säcke ist seit langem bekannt. Das Material wird lose bzw. unverpackt über das Meer an entfernte Orte transportiert. Normalerweise wird das Schüttgut von den angedockten Schiffen durch eine mechanische Greifschaufelvorrichtung entladen. Das frei-fließende Material wird in die an dem Kai oder in der Nähe des angedockten Schiffs angeordneten Schütttrichter oder Silos zur Lagerung gegeben.
• Die Schütttrichter der bekannten Abfüllanlagen sind sehr robust und weisen ein grobes Gitter auf, welches es ermöglicht, daß die Greifschaufel Klumpen zerbricht. Das Abfüllen wird von direkt unterhalb des Schütttrichters angeordneten, verläßlichen Volumenverpackern durchgeführt. Die Verpacker können zum Verpacken von offenen Säcken, aber auch von Ventilsäcken verwendet werden, falls die Raumhöhe unterhalb des Schütttrichters durch einen Umbau des Schütttrichteraufbaus vergrößert ist. Dies jedoch ist ein umfangreiches und kostspieliges Unterfangen.
• Volumenverpacker werden zum Abfüllen in Säcke verwendet, da sie in der aufgrund von Vibrationen, Feuchtigkeit, Staub und Temperaturunterschieden rauhen Umgebung zuverlässig sind.
• Diese Verpacker haben jedoch wegen der Ungenauigkeit beim Abfüllen in Säcke einen wesentlichen Nachteil. Beim Abfüllen von 50-Liter-Säcken ist eine Ungenauigkeit von 300 g pro Sack festgestellt worden. Dies addiert sich auf mehrere hundert Tonnen pro Schiffsladung.
• Ein zweiter Nachteil der bekannten mobilen Verpacker ist die offene Lösung für die Versorgungsleitungen von Elektrizität und Luft und die unbefestigte und ungesicherte Vorrichtung, was für ungünstige Umgebung und Produktionsverlust steht.
• Im norwegischen Patent Nr. 156324 (entspricht dem EP-Patent Nr. 0.067.064) ist eine mobile Abfüllvorrichtung offenbart, bei der zwei Behälter zum Abfüllen von frei-fließendem Material in Säcke verwendet werden. Ein nach Standardabmessungen hergestellter oberer Behälter umfaßt ein Silo zum Aufnehmen des Materials und ist an dem unteren Behälter befestigt, welcher die Abfüllvorrichtung umfaßt.
• Dieses Patent scheint sich auf das Erzeugen einer mit einem Containerschiff transportierbaren Vorrichtung konzentriert zu haben, anstatt die mit den Abfüllproblemen der mobilen Abfüllvorrichtungen zusammenhängenden Probleme zu lösen. Die Vorrichtung kann wegen der niedrigen Raumhöhe in dem Behälter nur zum Abfüllen offener Säcke verwendet werden, wobei weiterhin lediglich für einen Abfülldurchgang Platz ist. Die diesem Patent entsprechende Lösung impliziert eine beschränkte Verwendung und eine niedrige Produktionskapazität.
• Da der obere Container auf dem unteren Container ruht, werden die Schwingungen und Stöße von der Entladevorrichtung ferner auf den die Wiegeeinrichtung umfassenden unteren Behälter übertragen.
• Die Schwingungen und Schläge schaden der Einrichtung und beeinträchtigen die Genauigkeit. Daher wird eine mechanische Wiegevorrichtung ohne elektronische Steuerung verwendet.
• Die mechanische Wiegevorrichtung jedoch hat eine geringe Genauigkeit und Kapazität, wodurch die Nachteile des diesem norwegischen Patent entsprechenden Systems vergrößert werden.
• Das deutsche Patent DE-A-3 241 917 offenbart eine Abfüllvorrichtung, bei der eine Aufnahmeeinrichtung und eine Wiege- und Einfülleinrichtung, eine Fördereinrichtung zum Transportieren der Säcke und eine Einrichtung zum Verschließen der Säcke in zwei übereinander angeordneten Behältern eingerichtet sind. Während des Betriebs ist die Wiege- und Einfülleinrichtung permanent und direkt mit den Behältern verbunden, genauso wie alle anderen erwähnten Komponenten. Wenn die Aufnahmeeinrichtung mit einer Greiferschaufel durch ein grobes Gitter an der Oberseite der Aufnahmeeinrichtung befüllt wird, können Klumpen des frei-fließenden Materials zwischen der Greiferschaufel und dem Gitter zerbrochen werden. Wegen dieses gelegentlichen Zerbrechens von Klumpen und wegen der Tatsache, daß die Aufnahmeeinrichtung starr mit der Wiege- und Einfülleinrichtung verbunden ist, können schwere Stöße und Schwingungen auf die gesamte Abfüllvorrichtung übertragen werden. Ferner kann die in Behältern mit festgelegten Abmessungen eingerichtete Abfüllvorrichtung nicht zum Befüllen von Säcken unterschiedlicher Höhe angepaßt werden.
• Die WO-A-8-600 594 offenbart eine Abfüllvorrichtung. Diese Abfüllvorrichtung kann dazu verwendet werden, Säcke unterschiedlicher Höhe zu befüllen, ist jedoch den zuvor erwähnten Stößen und Schwingungen unterworfen, da die Wiegeeinrichtung festgelegt ist.
• Die EP-A-0 067 064 beschreibt eine Abfüllvorrichtung mit einer Aufnahmeeinrichtung, welche starr mit der Wiegeeinrichtung verbunden ist. Obwohl der Wiegeschütttrichter durch einen Wiege-Trägerrahmen in der Höhe einstellbar ist, ist sein Einstellbereich beschränkt, da er in einem Behälter eingerichtet ist.
• Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Abfüllvorrichtung bereitzustellen, welche frei-fließendes Material in Säcke stark unterschiedlicher Höhe abfüllen kann.
• Weitere Aufgaben der Erfindung liegen darin, eine Abfüllvorrichtung hoher Kapazität vorzusehen, welche sowohl zum Abfüllen von offenen Säcken und von Ventilsäcken verwendbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zur Vergrößerung der Genauigkeit eine elektrische Wiegeeinrichtung zu verwenden und daher den auf eine ungenaue Wiegeeinrichtung zurückzuführenden wirtschaftlichen Verlust zu verringern. Es ist ferner eine Aufgabe, die Vorrichtung so umwelttauglich und kompakt als möglich zu machen, um den Transport von einem Ort zu einem anderen zu vereinfachen.
• Erfindungsgemäß gelangt man zu einer Abfüllvorrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß; das Mittel zum Wiegen und Einfüllen von Material, das Transportmittel für die abgefüllten Säcke und das Verschließmittel in dem gleichen Rahmenaufbau angeordnet sind und daß das Mittel zum Wiegen und Einfüllen von einer Stellung teilweise oder völlig außerhalb des Rahmens höheneinstellbar ist und daß die Aufnahmeeinrichtung relativ zum Rahmen frei getragen ist, sie ist in der Vertikalrichtung einstellbar, und daß der Rahmen im Falle einer Verbindung mit der Ladeeinrichtung mit dieser durch eine flexible Verbindung oder dgl. verbunden ist, um eine Übertragung von Schwingungen und Stößen von der Entladeeinrichtung auf den Rahmen zu vermeiden.
• Durch die Einstellbarkeit des Wiege- und Einfüllmittels in der Vertikalrichtung ist eine zum Umfassen zweier paralleler Abfüllstationen ausreichende Fläche bereitgestellt. Dies hat die Verpackungskapazität verdoppelt und ferner Raum zum Abfüllen von Ventilsäcken unter Verwendung von Zusatzausrüstung geschaffen.
• Da die Wiegeausrüstung ferner relativ zu dem Rahmen frei getragen ist und eine flexible Verbindung zwischen der Wiegevorrichtung und dem Rahmen verwendet wird, ist es möglich, elektrische Waagen zum Messen des in Säcke abgefüllten Materiäls zu verwenden. Es sollte auch erwähnt werden, daß in dem Rahmen ein zweiter Raum geschaffen ist, welcher zum Kühlen des elektronischen Systems notwendig ist.
• Wenn die Abfüllvorrichtung außer Betrieb ist, kann das Wiege- und Einfüllmittel auf den Rahmen abgesenkt, überdeckt und verschlossen werden. Daher stellt der die ganze Einrichtung aufnehmende Rahmen eine kompakte Einheit dar, welche eine geringe Fläche beansprucht und von einem Ort zu einem anderen in einfacher und kostengünstiger Weise transportierbar ist.
• Zum Verständnis der Erfindung wird diese in ausschließlich beispielhafter Weise mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.
• Figur 1 zeigt die Seitenansicht der Abfüllanlage für offene Säcke,
• Figur 2 zeigt die Endansicht derselben Abfüllanlage,
• Figur 3 zeigt eine Seitenansicht einer modifizierten Abfüllanlage zum Abfüllen von Ventilsäcken und
• Figur 4 zeigt eine Endansicht derselben modifizierten Abfüllanlage.
• Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Abfüllanlage zum Abfüllen von offenen Säcken. Die Abfüllanlage umfaßt ein als ein Schütttrichter 1 ausgebildetes Aufnahmesystem zum Zwischenspeichern des frei-fließenden Materials, zwei Vorrichtungen 3 zum Wiegen und Einfüllen des abzufüllenden Materials, zwei Systeme zum Transportieren gefüllter Säcke, welche zwei Fördereinrichtungen, z.B. Bandförderer 4, umfassen und zwei Maschinen 5 zum Verschließen der Säcke. Die Wiege- und Einfüllvorrichtung 3, das Transportsystem 4 und die Verschließmaschinen 5 sind in einem rahmenartigen Aufbau 2 angeordnet, welcher unter dem Aufnahmesystem 1 angeordnet ist.
• Das Aufnahmesystem 1 wird von Teleskopbeinen 6 getragenen, welche von dem Rahmen 5 getrennt sind, um eine Übertragung von Schwingungen und Stößen auf die Wiegevorrichtung zu verhindern.
• Im Falle der Verbindung des Aufnahmesystems 1 mit der Wiege- und Einfüllvorrichtung wird dies ferner durch flexible Mittel durchgeführt, um eine Übertragung der Schwingungen von dem Schütttrichter zu dem rahmenartigen Aufbau zu verhindern. Dadurch können sehr genaue elektronische Waagen bei der Abfüllvorrichtung verwendet werden.
• Was das Aufnahmesystem 1 betrifft, so braucht es nicht bewegbar zu sein oder Teleskopbeine aufzuweisen. Der in den Ansprüchen festgelegte Bereich der Erfindung umfaßt auch die mögliche Verwendung eines permanenten Aufnahmesystems oder Schütttrichters. Es muß jedoch einen Auslaß mit einer ausreichenden Höhe über dem Boden aufweisen und im Falle einer Verbindung 7 muß diese in der Längsrichtung einstellbar sein, so daß die Wiege- und Einfüllvorrichtung verschoben werden kann und zum Verpacken offener Säcke und Ventilsäcke verwendet werden kann, falls dies notwendig ist.
• Die Wiege- und Einfüllvorrichtung 3 umfaßt zwei getrennte Einheiten, welche in einem festen rechtwinkligen Trägerrahmen 8 angebracht sind, welcher durch die an jeder Ecke des Trägerrahmens angeordneten Führungen 10, 11 höheneinstellbar ist. Die Führungen umfassen eine Ummantelung oder ein Rohr 10, welches mit dem entlang der Vertikalsäule 11 bewegbaren Rahmen 8 verbunden ist, was in einer komplementären Schnittansicht dargestellt ist. Die Säulen 11 erstrecken sich vorzugsweise über die Gesamthöhe des rahmenartigen Aufbaus und ihre Enden sind oben und unten am rahmenartigen Aufbau 2 angebracht.
• Aus den Figuren wird deutlich, daß die Ummantelungen 10 an dem Bein 12 angebracht sind, welches von der Ecke des Rahmens 8 nach unten vorsteht. Dadurch kann der Rahmen 8 von einer Stellung, in der er in der Nähe der Wiege- und Einfüllvorrichtung 3 und in dem rahmenartigen Aufbau 2 aufgenommen ist, zu einer Betriebsstellung bewegt werden, welche gerade innerhalb oder über dem oberen Abschnitt des rahmenartigen Aufbaus ist.
• Es sollte hinzugefügt werden, daß die Stellung des Trägerrahmens 8 durch den Sacktyp festgelegt ist. Falls daher offene Säcke verwendet werden, ist der Trägerrahmen in einer in Figur 1 dargestellten Stellung angeordnet, wohingegen dieser bei Befüllen von Ventilsäcken in einer in den Figuren 3 und 4, siehe später, gezeigten Stellung angeordnet ist. Es sollte auch erwähnt werden, daß der Trägerrahmen in seinen verschiedenen Stellungen durch Schraubverbindungen (nicht dargestellt) an dem rahmenartigen Aufbau 2 befestigt ist.
• Der Trägerrahmen ist erfindungsgemäß nicht auf die in den Figuren oder im vorhergehenden erläuterten Beispiele beschränkt. Es ist daher möglich, an den Säulen über den oberen Bereich des Trägerrahmens reichende Verlängerungen hinzuzufügen und auch U-förmige anstelle von rohrförmigen Ummantelungen zu verwenden. Ferner ist es möglich, an jeder der Ecken angebrachte Teleskopummantelungen zu verwenden, wobei die Beine des Trägerrahmens das Innenrohr in diesen bilden können. Oder man kann Gleitelemente oder Rollen an dem Trägerrahmen anbringen.
• Unterschiedliche Anordnungen können zum Absenken und Höherstellen des Trägerrahmens 8 angewandt werden. Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Anordnung, bei der eine von den Ecken des Trägerrahmens über frei-laufende Verbindungszahnräder 14 reichende Kette 12 verwendet wird. Die Kette wird mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 13 gezogen oder aktiviert. Die Figuren 3 und 4 zeigen ein weiteres Beispiel, bei welchem der Trägerrahmen unter Verwendung eines zentral angeordneten Teleskophydrauliksystems absenk- oder höherstellbar ist. Ein hydraulisches Hebesystem ist beschrieben, es können jedoch andere praktische Hebeanordnungen angewandt werden, wenn dies bevorzugt wird.
• Statt der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Anordnung können daher anstelle der Kette 12 Seile verwendet werden, welche über frei aufgehängte Freilaufelemente gehen und durch geeignete Mittel, z.B. eine Trommel, gezogen werden.
• Anstelle des Anwendens eines in den Figuren 3 und 4 dargestellten Teleskophydrauliksystems kann es ferner praktisch sein, vier solche Einheiten zu verwenden, wobei eine Einheit an jeder Ecke des Trägerrahmens 8 angeordnet ist.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen ein zu den Figuren 1 und 2 beinahe äquivalentes System, wobei aber die Figuren 3 und 4 ein zum Abfüllen von Ventilsäcken modifiziertes System zeigen. Die Modifikation umfaßt das Anordnen des Trägerrahmens 8 und des Wiege- und Einfüllmittels 3 in einer höheren Stellung, um für den Befüllausguß 17 und einen Schwenkschütttrichter 18 für die Säcke Platz zu schaffen. Da das Abfüllen von Ventilsäcken wegen des Befüllrohres 17 eine längere Zeit zum Befüllen in Anspruch nimmt als das Abfüllen offener Säcke, ist jedes der Wiege- und Einfüllmittel 3 mit zwei Wiegesilos 16 und zwei entsprechenden Befüllrohren 17 ausgestattet. Daher ist die Transportkapazität verdoppelt worden im Vergleich dazu, was mit nur einer Waage und einem Befüllausguß möglich gewesen wäre.
• Der rahmenartige Aufbau 2 kann mit Abdeckungen in Gestalt von Türen und/oder Klapptüren 19, 20, 21 ausgestattet sein, um die Verpackungsvorrichtung unterzubringen, wenn sie nicht in Betrieb ist. Eine zweite Möglichkeit liegt darin, einen Teil der Seitenöffnungen und des Daches durch permanente Abdeckungen vorzusehen. Es sollte jedoch erwähnt werden, daß der größtmögliche Anteil der Seiten des rahmenartigen Aufbaus am zweckmäßigsten geöffnet ist, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist. Dies gibt im Hinblick auf die Bewegbarkeit der Transportfördereinrichtung 4 aus dem rahmenartigen Aufbau eine größere Flexibilität, um das Aufnahmesystem, den Lastkraftwagen usw. an dem Kai anzupassen.
• Die Figuren zeigen, wie die Türen 19 zum Verschließen der Endöffnungen verwendet werden können und die Verwendung von geteilten Klapptüren 20, 21 zum Abdecken der Seiten. Die Klapptüren können an dem rahmenartigen Aufbau angelenkt sein und sie können durch Verschwenken zum Dach hin oder gegen die Arbeitsplattform, siehe Figuren 2 und 4, verdoppelt sein, wenn das Verpackungssystem in Betrieb ist. Der rahmenartige Aufbau und die Abdeckungen können aus jedem geeigneten Metall erzeugt sein, wobei Außenabmessungen und Gestalt Standardcontainerabmessungen entsprechen. Dies ist jedoch kein notwendiges Merkmal, da das Verpackungssystem sehr oft von Schiffen, bei denen die Größe nicht kritisch ist, und nicht von Containerschiffen transportiert werden.
• In einer Ecke des rahmenartigen Aufbaus ist Platz für das mit der Wiegevorrichtung verbundene elektrische System (nicht dargestellt). Der Platz ist mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet, um die Temperatur der elektrischen Vorrichtung auf einem konstanten Niveau zu halten. Die Wiege- und Einfüllvorrichtung und die Ausstattung des rahmenartigen Aufbaus sind in der Technik bekannt und werden nicht detaillierter beschrieben.
• Der folgende Abschnitt beschreibt den Betrieb des erfindungsgemäßen Verpackungssystems.
• Frei-fließendes Material, z.B. Dünger, Getreide usw., wird durch den Schütttrichter 1 von einer Greifschaufel oder einer Fördereinrichtung zugeführt. Das Material wird von dem Schütttrichter über die flexible Kopplung zu der Wiege- und Einfüllvorrichtung 3 transportiert. Von der Sackgröße abhängig sorgt die elektronische Waage für ein sehr genaues Wiegen des Materials. Offene Säcke werden (Figuren 1 und 2) durch Verwenden lediglich eines Auslasses für jedes der Wiege- und Einfüllmittel 3 in Säcke abgefüllt und die Säcke werden durch ein Festhaltemittel 15 in Position gehalten. Nachdem das Abfüllen durchgeführt worden ist, werden die Säcke auf die von dem Abfüllsystem wegführende und zur Verschließmaschine 5 hinführende Fördereinrichtung fallen gelassen. Die Verschließmaschine 5 könnte von dem Sack abhängig entweder eine Stech- oder eine Warmverschweißmaschine sein. Von der Verschließmaschine werden die Säcke zu einem Lastkraftwagen oder zu einem geeigneten Lagerort transportiert.
• Ventilsäcke werden, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, abgefüllt. Wie es bereits beschrieben wurde, können Doppelwiegesilos 16 verwendet werden, welche jeweils einen entsprechenden Befüllausguß umfassen. Die Säcke werden zu den Befüllausgüssen gebracht und abwechselnd nach Befüllen auf die Transportfördereinrichtung 4 fallen gelassen. Da die Ventilsäcke selbstverschließend sind, können sie direkt zum wartenden Lastkraftwagen oder zum Lagerort transportiert werden.

Claims (5)

1. Mobile Abfüllvorrichtung zum Abfüllen von frei-fließendem Material in Säcke und zum Verschließen der Säcke, umfassend

eine Aufnahmeeinrichtung (1) zum Aufnehmen und zum Zwischenspeichern des Materials,

wenigstens eine das Material von der Aufnahmeeinrichtung (1) aufnehmende Wiege- und Einfülleinrichtung (3) zum Einfüllen einer abgewogenen Menge des Materials in einen Sack,

wenigstens eine Fördereinrichtung (4) zum Transportieren der gefüllten Säcke und

eventuell wenigstens eine Einrichtung (5) zum Verschließen der gefüllten Säcke, wobei die Wiege- und Einfülleinrichtung (3), die Fördereinrichtung (4) und die Verschließeinrichtung (5) für die Säcke während der Aufbewahrung in einem Rahmenaufbau (2) angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Wiege- und Einfülleinrichtung (3) zwischen einer Stellung innerhalb des Rahmenaufbaus (2) und einer Stellung einstellbar ist, welche sich in Betrieb teilweise oder völlig außerhalb des Rahmenaufbaus (2) befindet,

daß die Aufnahmeeinrichtung (1) unabhängig von dem Rahmenaufbau (2) getragen ist und in einer vertikalen Richtung einstellbar ist,

und daß die Aufnahmeeinrichtung (1) entweder mit der Wiege- und Einfülleinrichtung (3) durch eine flexible Verbindung (7) verbunden ist oder völlig von der Wiege- und Einfülleinrichtung (3) getrennt ist, um in Betrieb die Übertragung von Schwingungen oder Stößen von der Aufnahmeeinrichtung (1) auf die Wiege- und Einfülleinrichtung (3) zu verhindern.

2. Mobile Abfüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege- und Einfülleinrichtung (3) an einem bewegbaren, rechtwinkligen Trägerrahmen oder Gerüst (8) angebracht ist.

3. Mobile Abfüllvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerrahmen (8) entlang von Führungsmitteln (10, 11) bewegbar ist.

4. Mobile Abfüllvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel an jeder Ecke des Trägerrahmens (8) vorgesehen sind und vertikal angeordnete Säulen (11) mit Führungsgehäusen (10) umfassen, welche mit dem Trägerrahmen (8) verbunden sind.

5. Mobile Abfüllvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerrahmen (8) in der Vertikalrichtung mittels einer in dem Rahmen (2) zentral angeordneten hydraulischen Teleskopiereinheit oder mittels einer hydraulischen Teleskopiereinheit an jeder Ecke des Rahmens (8) bewegbar ist.