FÜLL- UND WECHSELVORRICHTUNG ZUM BEFÜLLEN VON BEHÄLTERN MIT SCHÜTTGUT

Abstract

 Die Füll- und Wechselvorrichtung dient zum Befüllen wenigstens eines Behälters (10) mit Schüttgut sowie zum Auswechseln eines mit Schüttgut befüllten Behälters durch einen leeren Behälter (10'). Sie weist einen Aufnahmebereich (A) für wenigstens einen mit Schüttgut zu befüllenden Behälter auf. Über eine Fördereinrichtung wird Schüttgut einem auf dem Aufnahmebereich (A) befindlichen Behälter (10) zugeführt. Der Aufnahmebereich ist zweidimensional horizontal relativ zu einer Schüttgutübergabeposition beim Befüllen des Behälters (10) beweglich. Dadurch, dass wenigstens eine Behälterübergabeposition zum Ab- und/oder Zuführen von befüllten bzw. leeren Behältern von bzw. zum Aufnahmebereich (A) vorgesehen ist und dass eine Hubvorrichtung (14) einerseits für eine vertikale Bewegung des wenigstens einen auf dem Aufnahmebereich (A) befindlichen Behälters (10) beim Befüllen mit Schüttgut relativ zur Schüttgutübergabepositon und andererseits zur Überführung des Aufnahmebereichs (A) zu der wenigstens einen Behälterübergabeposition vorgesehen ist, wird eine kompakte Füll- und Wechselvorrichtung geschaffen, die eine optimale Befüllung mit einer optimalen Auswechslung von leeren und vollen Behältern gestattet.

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Füll- und Wechselvorrichtung zum Befüllen wenigstens eines Behälters mit Schüttgut sowie zum Auswechseln eines mit Schüttgut befüllten Behälters durch einen leeren Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

[0002] Aus der dem Oberbegriff des Anspruches 1 zugrundeliegenden DE 10 2004 031 892 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei der ein zu befüllender Behälter unter einer Verteilrutsche über die das zu befüllende Schüttgut, in jener Anmeldung Tabak, horizontal in zwei quer zueinanderstehenden Richtungen bewegt wird. Dadurch wird eine möglichst gleichmäßige Befüllung des Behälters unter der Verteilrutsche ermöglicht.

[0003] Aus der US 5,282,498 A ist ein Kistenwechselsystem für Lebensmittelprodukte bekannt, bei dem zwei geneigte Ebenen vorgesehen sind und über einen Hubantrieb ein befüllter Container aus einer Materialübernahmeposition in eine Behälterübergabeposition überführt wird. Neben dieser vertikalen Bewegung jedoch weitere horizontale Bewegungen vorzunehmen, ist dort nicht entnehmbar.

[0004] Ergänzend ist aus dem Stand der Technik bekannt, bei aus einer Produktionsmaschine kommenden Stückgut, das in Behälter abgefüllt werden muss, Behälter mittels entsprechender Mechanismen der Schüttgutübergabeposition der Fördereinrichtung zu- und von dort abzuführen. Dies kann z.B. über entsprechend Wechselvorrichtungen erfolgen, die es gestatten, leere Behälter zuzuführen sowie befüllte Behälter abzuführen und diese dann an einer weiteren Stelle an entsprechende Transportfahrzeuge zu übergeben.

Aufgabe der Erfindung

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Füll- und Wechselvorrichtung zu schaffen, die eine optimale Befüllung mit einer optimalen Auswechslung von leeren und vollen Behältern gestattet.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Füll- und Wechselvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0007] Der den wenigstens einen zu befüllenden Behälter aufnehmende Aufnahmebereich, ist so ausgestaltet, dass er sowohl zweidimensional horizontal relativ zur Schüttgutübergabeposition als auch vertikal bewegt werden kann. Die mittels einer Hubvorrichtung erfolgende vertikale Bewegung gestattet eine vertikale Bewegung des Behälters einerseits beim Befüllen mit Schüttgut, andererseits aber auch zur Überführung des Aufnahmebereichs zu Behälterübergabepositionen, in denen leere und volle Behälter ausgetauscht werden. Gleichzeitig ist so auch eine Horizontalbewegung unter dem Übergabepunkt für das Schüttgut als auch eine Querbewegung zu diesem Übergabepunkt möglich. Da all dies mit einer Hubvorrichtung erfolgen kann, ergibt sich damit ein platzsparender kompakter Aufbau, der den Anforderungen der Praxis gerecht wird.

[0008] Grundsätzlich ist die Füll- und Wechselvorrichtung mit einer Hubvorrichtung ausgestattet, die durch eine Hubsäule gebildet ist, in der ein den Aufnahmebereich bildender Schlitten vorgesehen ist. Ergänzend kann eine weitere Höhenverstelleinrichtung vorgesehen werden, mit der die Schüttgutübergabeposition ebenfalls höhenverstellbar ausgestattet wird. Dadurch können Behälter und Schüttgutübergabeposition relativ zueinander und vor allem unabhängig voneinander verstellt werden. Damit kann die Füll- und Wechselvorrichtung an die jeweils vorhandenen Anforderungen bei Zuführung des Schüttgutes aus der Herstellungsmaschine an die Behälter berücksichtigt werden. Die Füll- und Wechselvorrichtung ist so vielseitig an unterschiedliche Übergabehöhen des Schüttgutes von der Fördereinrichtung zur Füllvorrichtung anpassbar. Im Bereich der Schüttgutübergabeposition kann für die Zeit, in der ein Auswechseln eines befüllten Behälters durch einen leeren Behälter erfolgt, eine Schütte vorgesehen werden, die während dieser Zeiten in eine Ruheposition überführbar ist.

[0009] An die Füll- und Wechselvorrichtung kann ein Bevorratungssystem angekoppelt werden, auf dem mehrere befüllte Behälter als auch mehrere leere Behälter bevorratet werden können. Vorzugweise sind dabei in der Höhe voneinander beabstandete Behälterübergabepositionen vorgesehen, einmal zum Zuführen von leeren Behältern und einmal zum Abführen von befüllten Behältern. Durch die an der Füll- und Wechselvorrichtung vorgesehen Hubvorrichtung können die jeweiligen Behälterübergabepositionen problemlos angesteuert werden.

[0010] Die Hubvorrichtung hat damit also mehrere Aufgaben, die unabhängig voneinander verfolgt werden können. In Kombination mit der ebenfalls höhenverstellbaren Schütte ist damit eine vielseitige Anpassung der Vorrichtung an die Gegebenheiten vor Ort und eine hohe Flexibilität zur Anpassung an sich verändernde Bedingungen möglich.

[0011] Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Kurzbeschreibung der Figuren

[0012] Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine dreidimensionale Ansicht der Füll- und Wechselvorrichtung,

Fig. 2

eine dreidimensionale Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 von der anderen Seite,

Fig. 3

eine dreidimensionale Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 aus Richtung des Schaltschrankes,

Fig. 4

eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 5

eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 sowie

Fig. 6

eine stirnseitige Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

[0013] Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.

[0014] Die Figuren zeigen eine Füll- und Wechselvorrichtung zum Befüllen wenigstens eines leeren Behälters 10' mit Schüttgut sowie zum Auswechseln eines mit Schüttgut befüllten Behälters 10. Die Vorrichtung besteht dabei einerseits aus der Füll- und Wechselvorrichtung sowie andererseits aus einem Bevorratungssystem 17 für leere und/oder mit Schüttgut befüllte Behälter.

[0015] Gemäß den Figuren 4 bis 6 ist ein Aufnahmebereich A für wenigstens einen mit Schüttgut zu befüllenden Behälter vorgesehen. Über eine Fördereinrichtung 11, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, wird Schüttgut von einer Produktionsmaschine wie einer Presse einer Schüttgutübergabeposition S zugeführt, von wo das Schüttgut dem auf dem Aufnahmebereich A befindlichen Behälter 10 zugeführt wird. Die Schüttübergabeposition S wird im Ausführungsbeispiel durch die in Füllrichtung vordere Kante einer Schütte 16 gebildet.

[0016] Der Aufnahmebereich A ist über Bewegungsmittel 13 beim Befüllen des Behälters 10 relativ zur Schüttgutübergabeposition S in zwei quer zueinander liegenden Richtungen horizontal beweglich. Als Bewegungsmittel 13 werden einerseits ein Antrieb verwendet, der den Aufnahmebereich A mit dem darauf befindlichen Behälter 10 in Richtung des Pfeils 41 in Fig. 5 bewegt. Quer dazu kann der Behälter 10 dadurch bewegt werden, dass er z.B. auf einem Förderband des Aufnahmebereichs A steht. Alternative Bewegungsmittel können verwendet werden und sind dem Fachmann geläufig. Über das Förderband des Aufnahmebereichs A kann auch ein Überführen des befüllten Behälters 10 als auch eines leeren Behälters 10' auf das und von dem Bevorratungssystem 17 erfolgen, worauf noch näher eingegangen wird.

[0017] Die Füll- und Wechselvorrichtung weist wenigstens eine Behälterübergabeposition L, V auf, wobei vorzugsweise diese Behälterübergabepositionen voneinander getrennt, wie in Fig. 4 dargestellt, vorgesehen sind. Über die Behälterübergabeposition werden befüllte Behälter 10 ab- und leere Behälter 10' dem Aufnahmebereich A zugeführt. Ergänzend zu den Bewegungsmitteln 13 für die horizontale Bewegung ist für den Aufnahmebereich auch eine Hubvorrichtung 14 mit Hubmotor 14a vorgesehen, durch die der Aufnahmebereich A in Richtung des Pfeils 40 in Fig. 4 vertikal bewegbar ist. Die Hubvorrichtung 14 dient einerseits dazu, den wenigstens einen auf dem Aufnahmebereich A befindlichen Behälter beim Befüllen mit Schüttgut relativ zur Schüttgutübergabeposition S zu positionieren. Andererseits dient die Hubvorrichtung dazu, den Aufnahmebereich A zu der wenigstens einen Behälterübergabeposition L, V zu bringen. Gemäß den Figuren ist die Hubvorrichtung 14 durch eine Hubsäule gebildet, an der ein vertikal verstellbarer Schlitten 15 vorgesehen ist. An diesem Schlitten 15 ist der Aufnahmebereich A ebenso vorgesehen wie das Bewegungsmittel 13.

[0018] Eine Schütte 16 bildet die Schüttgutübergabeposition S und ist mittels einer Höhenverstelleinrichtung 22 in Richtung des Pfeils 42 in Fig. 6 in ihrer Höhe verstellbar. Der dadurch entstehende Vorteil wird insbesondere in Fig. 6 deutlich, in der verschiedene Fördereinrichtungen 11 einmal durchgezogen, einmal gestrichelt (11') dargestellt sind, die sich auf unterschiedlicher Höhe befinden. Dadurch, dass die Schütte 16 in ihrer Höhe verstellbar ist, kann sie auf die Gegebenheiten vor Ort eingestellt werden, d.h. sie kann an die jeweilige Übergabeposition herangefahren werden. Da zudem die Hubvorrichtung 14 den Aufnahmebereich A für den Behälter 10 vertikal bewegen kann, wird der Behälter zum Befüllen optimal in den Bereich der Schütte 16 überführt. Dies erfolgt unabhängig von der Höhe der Behälterübergabeposition L, V, so dass ein beliebiger Übergabepunkt in der Höhe definiert werden kann. In Fig. 1 hinter der Hubsäule 14 befindet sich ein Schaltschrank 31. Seitlich ist als Eingriffsschutz ein Schutz 30 vorgesehen.

[0019] Grundsätzlich ist das System modular aufgebaut und kann bedarfsweise erweitert werden. In einer Grundausstattung ist insofern das Bevorratungssystem 17 noch nicht erforderlich. Vorgesehen sind stattdessen die Hubvorrichtung 14, der Aufnahmebereich A mit Übergabepositionen für leere und gefüllte Behälter sowie ein Bunkerbereich, der durch die in Ruheposition befindliche Schütte 16 gebildet wird. Aufnahmebereich A und auch die noch zu erläuternde Bevorratungseinrichtung 17 können an das Format der jeweils zu befüllenden Kisten bedarfsweise angepasst werden.

[0020] Die Hubsäule der Hubvorrichtung 14 ist mit einem Spindelservomotor und einer Spindel ausgestattet. Der Schlitten ist linear in Schienen 14b geführt und vertikal verfahrbar. Am Schlitten 15 ist ein Förderband auf einer Linearführung aufgebaut. Das Förderband ist horizontal quer verfahrbar.

[0021] Im Ausführungsbeispiel weist die Füll- und Wechselvorrichtung gemäß Fig. 4 zwei Behälterübergabepositionen auf, wobei die eine L zum Zuführen wenigstens eines leeren Behälters 10' zum Aufnahmebereich A und die andere V zum Abführen wenigstens eines befüllten Behälters 10 vom Aufnahmebereich A bestimmt ist. Vorzugsweise ist dabei die Behälterübergabeposition L zum Zuführen wenigstens eines leeren Behälters 10' unterhalb der Behälterübergabeposition V zum Abführen wenigstens eines befüllten Behälters 10 angeordnet. Auf dem Aufnahmebereich A können grundsätzlich auch mehrere Behälter angeordnet werden. Grundsätzlich können aber auch mehr als zwei Behälterübergabepositionen vorgesehen sein.

[0022] Die mittels der Höhenverstellung 22 in ihrer Höhe verstellbare Schütte 16 kann auf die Höhe der Fördereinrichtung 11 in der Höhe eingestellt werden. Dadurch lässt sich die insofern als Befülleinheit anzusprechende Schütte 16 auf unterschiedliche Auswurfsituationen der Produktionsmaschine, wie z.B. einer Presse einstellen. Findet ein Wechsel von befülltem Behälter 10 auf einen leeren Behälter 10' statt, wird die Schütte 16 z.B. mittels eines Zylinderantriebes in eine Bunkerposition in Fig. 6 nach rechts gekippt, so dass die Schütte solange Schüttgut sammeln kann, bis ein leerer Behälter 10' sich an der Schüttgutübergabeposition S befindet.

[0023] Das Bevorratungssystem 17 für leere und/oder mit Schüttgut befüllte Behälter weist ein Bevorratungsbereich 18 für leere Behälter 10' an einem Bevorratungsgestell 20 auf. Der Bevorratungsbereich 18 für die leeren Behälter 10' befindet sich unter einem Bevorratungsbereich 19 für die befüllten Behälter 10. Grundsätzlich ist jedoch auch eine beliebige andere Anordnung möglich. Auf dem Bevorratungsgestell 20 können im Ausführungsbeispiel mehrere Behälter, z.B. vier befüllte Behälter 10 und vier leere Behälter 10' angeordnet werden. Die leeren Behälter befinden sich auf wenigstens einer schiefen Ebene, wobei durch sensorische Stopp- und Haltemittel 21 die Zufuhr der leeren Behälter 10' zum Aufnahmebereich A gesteuert wird. Auch für die befüllten Behälter 10 können bedarfsweise schiefe Ebenen vorgesehen werden.

[0024] Abstandshalter zwischen den Kisten sorgen für eine ausreichend Vereinzelung der Kisten bei der Zufuhr zum Aufnahmebereich A bzw. zu den beiden Behälterübergabepositionen. Grundsätzlich können auch mehr als nur zwei Etagen am Bevorratungssystem 17 vorgesehen werden. Das Bevorratungssystem 17 weist im Bevorratungsbereich 19 für die befüllten Behälter 10 vorzugsweise ebenfalls ein Transportband 33 auf, das im Zusammenspiel mit dem Transportband im Aufnahmebereich A die befüllten Behälter 10 übernimmt und in Fig. 5 nach links transportiert. Ist der Bevorratungsbereich 19 voll, erfolgt ein Signal, so dass die Kisten dann von einem Transportfahrzeug übernommen werden können.

Bezugszeichenliste

[0025] 

10

Befüllter Behälter

10'

Leerer Behälter

11, 11'

Fördereinrichtung

13

Bewegungsmittel

14

Hubvorrichtung

14a

Hubmotor

14b

Schienen

15

Schlitten

16

Schütte

17

Bevorratungssystem

18

Bevorratungsbereich für leere Behälter

19

Bevorratungsbereich für befüllte Behälter

20

Bevorratungsgestell

21

Sensorische Stopp- und Haltemittel

22

Höhenverstelleinrichtung für 16

30

Schutz

31

Schaltschrank

33

Transportband

40, 41, 42

Pfeil

A

Aufnahmebereich

L

Behälterübergabeposition für leere Behälter

S

Schüttgutübergabeposition

V

Behälterübergabeposition für gefüllte Behälter

Ansprüche

1. Füll- und Wechselvorrichtung zum Befüllen wenigstens eines Behälters (10) mit Schüttgut sowie zum Auswechseln eines mit Schüttgut befüllten Behälters durch einen leeren Behälter (10'), mit

- einem Aufnahmebereich (A) für wenigstens einen mit Schüttgut zu befüllenden Behälter,

- einer Fördereinrichtung (11) zur Zufuhr des Schüttguts an eine SchüttgutÜbergabeposition (S) zum auf dem Aufnahmebereich (A) befindlichen Behälter (10),

- einem Bewegungsmittel (13) zur zweidimensionalen horizontalen Bewegung des Behälters (10) im Aufnahmebereich (A) relativ zur Schüttgutübergabeposition (S) beim Befüllen des Behälters (10),

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Behälterübergabeposition (L, V) zum Ab- und/oder Zuführen von befüllten bzw. leeren Behältern von bzw. zum Aufnahmebereich (A) vorgesehen ist und
dass eine Hubvorrichtung (14) einerseits für eine vertikale Bewegung des wenigstens einen auf dem Aufnahmebereich (A) befindlichen Behälters (10) beim Befüllen mit Schüttgut relativ zur Schüttgutübergabepositon (S) und andererseits zur Überführung des Aufnahmebereichs (A) zu der wenigstens einen Behälterübergabeposition (L, V) vorgesehen ist.

2. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (14) durch eine Hubsäule gebildet ist, an der ein vertikal verstellbarer Schlitten (15) vorgesehen ist, an dem der Aufnahmebereich (A) und das Bewegungsmittel (13) angeordnet sind.

3. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schüttgutübergabeposition (S) eine mittels einer Höhenverstelleinrichtung (22) in ihrer Höhe verstellbare Schütte (16) vorgesehen ist.

4. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schütte (16) in eine Ruheposition überführbar ist.

5. Füll- und Wechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Behälterübergabepositionen vorgesehen sind, wobei die eine (L) zum Zuführen wenigstens eines leeren Behälters (10') zum Aufnahmebereich (A) und die andere (V) zum Abführen wenigstens eines befüllten Behälters (10) vom Aufnahmebereich (A) bestimmt ist.

6. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterübergabeposition (L) zum Zuführen wenigstens eines leeren Behälters (10') unter der Behälterübergabeposition (V) zum Abführen wenigstens eines befüllten Behälters (10) vorgesehen ist.

7. Füll- und Wechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Bevorratungssystem (17) für leere und/oder mit Schüttgut befüllte Behälter aufweist.

8. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bevorratungssystem (17) einen Bevorratungsbereich (18) für leere Behälter (10') an einem Bevorratungsgestell (20) aufweist, der unter dem Bevorratungsbereich (19) für die gefüllten Behälter (10) am Bevorratungsgestell (20) angeordnet ist.

9. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bevorratungsbereich (18) für die Behälter (10, 10') wenigstens eine schiefe Ebene aufweist und dass sensorische Stopp- und Haltemittel (21) die Zufuhr der leeren Behälter (10') zum Aufnahmebereich (A) bzw. zu den steuern.

10. Füll- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bevorratungsbereich (18) für die Behälter (10, 10') wenigstens eine schiefe Ebene aufweist und dass sensorische Stopp- und Haltemittel (21) die Zufuhr der leeren Behälter (10')zu den zwei Behälterübergabepositionen (L, V) steuern.

Zeichnung