Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines zylindrischen Behälters mit formbehaftetem, z.B. granulat- oder tablettenförmigem Füllgut, wobei der Behälter in einer Aufnahme steht und das von einem Förderer herangeführte Füllgut dosiert in die Einfüllöffnung des Behälters fällt.
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-A-2 240 811 (GB-A-1 336 422) bekannt. Dabei steht der Behälter während des Füllvorganges auf einer rotierenden, in Richtung ihrer Drehachse stoßenden Plattform. In dem folglich rotierenden Behälter verteilt sich eine zentrale Anhäufung des Füllgutes infolge einwirkender Fiehkräfte in den Wandungsbereich des Behälters.
Behälter sind bekanntermaßen in einfacher Weise durch Einschütten des Füllgutes zu befüllen. Bedarfsweise erleichtern Einfüllhilfen wie z.B. Trichter das Einfüllen. Das Füllgut verteilt sich beim Einfüllen willkürlich im Behälter, es entstehen Brückenbildungen und es kann vorkommen, daß gleiche Behälter unterschiedliche Mengen an Füllgut aufnehmen.
Durch Einsatz eines Förderers mit entsprechender Ausrüstung kann man das Füllgut dem Behälter dosiert zuführen. Als Förderer eignen sich insbesondere Schwingförderer mit linearer oder kreisförmiger Förderstrecke. Das dosiert zugeführte Füllgut kann sich im Behälter zwar besser verteilen, ein gleichmäßig, dichtes Befüllen ist dennoch nicht gewährleistet.
Mitunter ist die Füllmenge erheblich, so z.B. beim Treibsatz für einen Prallsack. Prallsäcke sind als Insassenschutz in Kraftfahrzeugen installiert. Bei einem Unfall mit dem Kraftfahrzeug wird im Treibsatz eine Reaktion ausgelöst, die bewirkt, daß sich der zusammengefaltete Prallsack momentan mit Gas füllt. Der Treibsatz besteht aus Tabletten, eingefüllt in einen Behälter. Die Füllmenge des Behälters bestimmt die Gasmenge, die Fülldichte und die Tablettenform beeinflussen den zeitlichen Ablauf der Reaktion. Der Behälter ist so bemessen, daß er dicht befüllt eine vorbestimmte Menge an Tabletten aufnimmt. Der anfängliche Füllzustand des Behälters muß beim Gebrauch des Kraftfahrzeuges erhalten bleiben. Bei nachträglicher, durch Erschütterungen des Kraftfahrzeuges verursachter Lockerung der Tabletten reiben diese aneinander und pulverisieren. Der zeitliche Ablauf der Reaktion wird dadurch ungünstig beeinflußt.
Ein gleichmengiger und/oder dichter Füllzustand, wie für solche Anwendungen erforderlich, ist mit bekannten Vorrichtungen nicht ohne weiteres zu erlangen. Es ist insbesondere dann nicht zu gewährleisten, wenn ungünstige Formen oder Gegenstände im Innern des Behälters, sogenannte Störflächen, den Füllvorgang behindern.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die eingangs bezeichnete Vorrichtung so zu gestalten, daß Behälter in einfacher Weise mit z.B. Granulat, Tabletten und dergleichen dicht zu befüllen sind, selbst wenn Störflächen im Behälter die Verteilung des Füllgutes behindern.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufnahme der Vorrichtung drehschwingt und den zu füllenden Behälter folglich in eine rüttelnde Drehbewegung um seine Achse versetzt und das Füllgut abseits der Achse in den Behälter fällt.
Das vom Förderer mengenmäßig dosiert herangeführte Füllgut fällt bei Behältern mit entsprechend großer Füllöffnung und bei entsprechender Ausrichtung von Förderer-Auslauf und Behälter-Aufnahme neben der Rotationsachse des sich drehenden Behälters in den Behälter. Dabei verteilt sich das Füllgut auf fortlaufend wechselnde Behälterabschnitte; eine örtliche Anhäufung des Füllgutes wird vermieden. Die Rüttelbewegung des Behälters fördert die Feinverteilung. Dabei werden infolge der ausbleibenden Anhäufung Brückenbildungen aufgelöst. Die einzelnen Partikel des Füllgutes legen sich in gegenseitiger Orientierung aneinander. Tablettenförmige Partikel bilden mit zunehmender Füllung benachbarte Säulen, wobei auflösbare Zwischenräume nahezu völlig fehlen. Es wird so eine maximale Fülldichte erreicht.
In der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung wird das Füllgut durch einen Förderer dosiert zur Einfüllöffnung des Behälters herangeführt und fällt dann direkt oder bedarfsweise auch durch einen Trichter hindurch in den Behälter. Der Förderer kann beispielsweise ein Schneckenförderer, Bandförderer, Schwingförderer oder ein sonst irgendwie bekannter Förderer sein. Die Auswahl des benutzten Förderers erfolgt nach dessen Eignung für das zu fördernde Füllgut. Wesentlich dabei ist vor allem, daß dieses dosiert zuführbar ist.
Bei der vorgeschlagenen Füllvorrichtung steht der Behälter auf oder in einer drehschwingenden Aufnahme. Die Aufnahme kann, ausgestattet mit einem Antrieb für das Drehschwingen, ein selbständiges Gerät sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Förderer ein längs oder kreisförmig transportierender Schwingförderer. Hierbei ist die Aufnahme ausgerichtet auf den Auslauf des Schwingförderers so an diesem befestigt, daß sich dessen Schwingbewegung auf den Umfang der in sich starren Aufnahme überträgt und so deren Drehschwingen bewirkt. Der Schwingantrieb des Förderers ist in dieser Anordnung also gleichzeitig der Antrieb für das Drehschwingen der Aufnahme.
Über den Antrieb des Schwingförderers sind die Fördermenge und der Füllvorgang abhängig von der Bauart der Füllvorrichtung entweder gemeinsam oder getrennt zu beeinflussen. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine austauschbare Aufnahme vorgeschlagen. Dadurch ist die Füllvorrichtung für unterschiedlich dicke Behälter nutzbar. In einer becherförmigen Aufnahme, wie in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, ist der zu füllende Behälter sicher gehalten und dennoch einfach zu wechseln. Durch ein Sichtfenster in der Wandung der becherförmigen Aufnahme ist der Füllablauf gut zu verfolgen.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung. Die hierzu benutzte einzige Figur zeigt eine Füllvorrichtung mit einem Schwingförderer. Ein zylinderförmiges Basisteil (1) trägt einen trichterförmigen Aufsatz (2). Der Aufsatz (2) dient als Vorratsbehälter für abzufüllende Tabletten (3). Ein innerhalb des Basisteils (1) angeordneter, in der Figur nicht erkennbarer Schwingantrieb ist mit dem Aufsatz (2) verbunden und läßt diesen drehschwingen. An der Innenwandung des Aufsatzes (2) windet sich eine Förderstrecke (4) schneckenförmig vom Grund (5) des Aufsatzes bis hin zum Auslauf (6). Angetrieben durch das Drehschwingen des Aufsatzes (2) wandern die Tabletten (3) in Pfeilrichtung A die Förderstrecke (4) entlang. Auf der Förderstrecke (4) werden die Tabletten (3) vereinzelt und erforderlichenfalls sortiert. Em Ende der Förderstrecke (4) fallen die Tabletten (3) aus den Auslauf (6) des Förderers. Die Anzahl herausfallender Tabletten (3) ist durch Ausgestaltung der Förderstrecke (4) und durch Einstellen des Schwingantriebes dosierbar. Am Außenrand des Aufsatzes (2) ist in Zuordnung zum Auslauf (6) eine becherförmige Aufnahme (7) für einen zu füllenden zylindrischen Behälter (8) angeflanscht. In der Wandung der becherförmigen Aufnahme ist ein Sichtfenster (9) eingearbeitet. Durch das Sichtfenster (9) hindurch kann die Befüllung des Behälters (8) beobachtet werden.
Der Behälter (8) steht dabei entgegen der Darstellung in der Figur innerhalb der becherförmigen Aufnahme (7). Im Innern des Behälters (8) bildet ein konzentrisch verlaufendes Rohrstück (10) eine Störfläche. Die Störfläche erschwert das dichte Befüllen des Behälters (8) mit Tabletten (3). Durch das Rohrstück (10) hindurch ist der Inhalt des Behälters (8) im Gebrauch zu beeinflussen.
Zum Befüllen steht der zylindrische Behälter (8) in der Aufnahme (7). Die Schwingbewegung des Aufsatzes (2), der dadurch die Tabletten (3) in Pfeilrichtung A zum Auslauf transportiert, überträgt sich am Befestigungsflansch auf den Außenrand (11) der becherförmigen Aufnahme (7). Durch die seitliche Anbindung am Rand (11) der Aufnahme (7) führt die drehschwingende Bewegung des Aufsatzes (2) zu einer gleichsinnig drehschwingenden Bewegung der Aufnahme (7). Diese Bewegung überträgt sich in der Aufnahme (7) auf den Behälter (8) und bewirkt, daß sich der Behälter (8) gegensinnig zu Pfeil A in Richtung des Pfeiles B rüttelnd um seine Achse (12) dreht. Bei entsprechender Ausrichtung von Aufnahme (7) bzw. Behälter (8) und Auslauf (6) fallen die über die Förderstrecke (4) dosiert herangeführten Tabletten (3) abseits der Achse (12) in den sich rüttelnd drehenden Behälter (8). Die dosiert in den Behälter (8) fallenden Tabletten (3) können sich infolge der rüttelnden Drehung im Behälter verteilen und sich gegenseitig orientierend aneinanderreihen. Der Behälter läßt sich Schicht um Schicht dicht befüllen, wobei übereinander liegende Tabletten sich oftmals zu Säulen zusammenfinden. Nach dem Füllvorgang wird der Behälter (8) der Aufnahme (7) entnommen und die Behälteröffnung zum Gebrauch durch eine nicht dargestellte Kappe verschlossen.