AUTOMATISCHE FASSABFÜLLANLAGE SOWIE VERFAHREN ZUR AUTOMATISCHEN ABFÜLLUNG VON STAHLFÄSSERN MIT EDELSTAHLSCHROTT

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine automatische Fassabfüllanlage zur Abfüllung von rieselfähigem Schüttgut, beispielsweise von Metallschrott / Edelstahlschrott in Stahlfässern (4), umfassend wenigstens einen Fassentstapler (1), wenigstens eine Dosier- und Füllstation (2) und wenigstens eine Verschlusseinrichtung (3), die über ein ortsfestes Fördersystem miteinander verbunden sind, wobei der Fassentstapler (1) dazu ausgebildet ist, einen Stapel ineinander gestapelter leerer Stahlfässer (4) automatisch zu vereinzeln und aufrecht stehend auf das Fördersystem zu übergeben, die Dosier- und Füllstation (2) dazu ausgebildet ist, die Stahlfässer (4) von oben mit einer vorgegebenen Menge eines aufbereiteten körnigen bis pulverförmigen Edelstahlschrotts zu befüllen und die Verschlusseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, die Stahlfässer (4) mittels wenigstens einer Fasszange (303) durch Quetschen des Fassmantels zu verschließen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Fassentstapelung für eine Fassabfüllanlage, eine Verschlusseinrichtung für eine automatische Fassabfüllanlage sowie ein Verfahren zur automatischen Abfüllung von Stahlfässern mit Edelstahlschrott.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine automatische Fassabfüllanlage zur Abfüllung von rieselfähigem Schüttgut, insbesondere von Metallschrott in Fässern, insbesondere in Stahlfässern. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Fassentstapelung für eine Fassabfüllanlage, eine Verschlusseinrichtung für eine automatische Fassabfüllanlage sowie ein Verfahren zur automatischen Abfüllung von Fässern insbesondere von Stahlfässern mit rieselfähigem Schüttgut insbesondere zur Abfüllung mit körnigem bis pulverförmigem Metall, vorzugsweise mit Edelstahlschrott.

[0002] Zur Herstellung von rostfreiem Edelstahl wird in der Regel sowohl auf Schrott als auch auf Primärrohstoffe zurückgegriffen. Edelstahl wird häufig in Elektrolichtbogenöfen erzeugt, wobei als Einsatzstoffe Rohstoffe, Eisenrohstoffe, Edelstahlschrott und manchmal auch Carbon- Stahlschrott zum Einsatz kommen.

[0003] Liegt der Edelstahlschrott als pulverförmiges oder körniges Material vor, wird üblicherweise dieses Material in Chargen mit entsprechenden Beimengungen von Reinnickel in einer Paketpresse zu Presslingen mit einer Kantenlänge von 60 x 60 x 60 cm verarbeitet und bereitgestellt. Hierzu ist bekannt, entsprechend aufbereiteten Edelstahlschrott in pulverförmiger oder körniger Form in Stahlfässer mit einem Fassungsvermögen von etwa 200 I abzuführen und die Fässer unter Einsatz von manuell bedienbaren Werkzeugen unter Verformung des Materials der Fässer zu verschließen. Dieser Vorgang wird in der Regel für jedes einzelne Fass mittels Bagger und Gabelstapler sowie ähnlicher Werkzeuge durchgeführt. Als Fässer für die Befüllung mit Edelstahlschrott werden häufig gebrauchte Fässer aus anderen Industriezweigen verwendet, die in Form von Fassstapeln mit ineinander gestapelten, geöffneten konischen Fässern anfallen. Von Zwischenhändlern werden diese Fassstapel wieder manuell vereinzelt und danach an den Edelstahlschrottumschlagplatz geliefert.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Fassabfüllanlage, eine Einrichtung zur automatischen Fassentstapelung für eine Fassabfüllanlage, eine Verschlusseinrichtung für eine automatische Fassabfüllanlage sowie ein Verfahren zur automatischen Abfüllung von Stahlfässern mit Edelstahlschrott bereitzustellen.

[0005] Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine automatische Fassabfüllanlage zur Abfüllung von rieselfähigem Schüttgut in Fässern, insbesondere zur Abfüllung von Metallschrott in Stahlfässern, umfassend wenigstens einen Fassentstapler, wenigstens eine Dosier- und Füllstation und wenigstens eine Verschlusseinrichtung, die über ein ortsfestes Fördersystem miteinander verbunden sind, wobei der Fassentstapler dazu ausgebildet ist, einen Stapel ineinander gestapelter leerer konischer Stahlfässer automatisch zu vereinzeln und aufrecht stehend auf das Fördersystem zu übergeben, wobei die Dosier- und Füllstation dazu ausgebildet ist, die Stahlfässer von oben mit einer vorgegebenen Menge eines aufbereiteten körnigen oder pulverförmigen Edelstahlschrotts zu befüllen und die Verschlusseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Stahlfässer mittels wenigstens einer Fasszange durch Quetschen des Fassmantels zu verschließen.

[0006] Automatisch im Sinne der vorliegenden Erfindung meint zumindest teilautomatisiert bzw. mechanisiert im Sinne einer kontinuierlichen oder quasi kontinuierlichen Verarbeitung.

[0007] Die Begriffe Stahlfass einerseits und Fass andererseits werden im Folgenden synonym verwendet. Die Erfindung ist nicht auf die Abfüllung von Stahlfässern beschränkt, vielmehr umfasst insbesondere das Verfahren gemäß der Erfindung auch das Entstapeln, Abfüllen und Verschließen von Fässern aus anderen plastisch verformbaren Materialien.

[0008] Obwohl die Erfindung im Folgenden in Bezug auf körnigen oder pulverförmigen Stahlschrott beschrieben ist, kann im Rahmen der Erfindung die Abfüllung und Handhabung jedwedes rieselförmigen Schüttguts, insbesondere auch die Handhabung von Gefahrgut vorgesehen sein.

[0009] Mit der automatischen Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung lassen sich in vorteilhafter Art und Weise leere, konische ineinander gestapelte Stahlfässer automatisiert entstapeln, fördern, befüllen und verschließen. Dabei ist ein wesentliches Element der automatischen Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung der Fassentstapler. Dieser ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Stapel mit einer gegebenen Anzahl von ineinander gestapelten leeren Fässern auf dem Fördersystem abgesetzt werden kann, wobei der Fassentstapler den Fassstapel so anhebt, dass das im Stapel zuunterst angeordnete Fass auf dem Fördermittel stehen bleibt und das vereinzelte Fass mittels des Fördersystems zunächst zu der Dosier- und Füllstation und sodann zu der Verschlusseinrichtung gefördert wird.

[0010] Die Dosier- und Füllstation gemäß der Erfindung kann wenigstens einen Aufgabebunker zur Aufnahme von Edelstahlstahlschrott umfassen. Weiterhin können ein oder mehrere Aufgabegefäße zur Aufnahme von Legierungskomponenten (z.B. Reinnickel) vorgesehen sein. Die Dosier- und Füllstation umfasst zweckmäßigerweise mindestens einen Transferförderer, der beispielsweise als Schwingförderrinne mit wenigstens einem Magnetantrieb ausgebildet ist. Die Austragsrinne des Aufgabebunkers kann beispielsweise in bekannter Art und Weise mit Unwuchtmotoren angetrieben sein. Zwischen Aufgabebunker und Dosier- und Füllstation kann ein bekannter Gurtförderer mit einem normalen Motorantrieb zum Einsatz kommen
Die automatische Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung bildet im Wesentlichen einen Vorgang ab, der bislang nur teil-mechanisiert durchführbar war, nämlich unter Einsatz von Gabelstapler, Bagger und Radlader.

[0011] Besonders bevorzugt umfasst die Verschlusseinrichtung weiterhin eine Biegevorrichtung zum Umbiegen eines abgequetschten Überstandes des Fassmantels.

[0012] Damit eine möglichst dichte und kompakte Befüllung der Stahlfässer mit dem körnigen/pulverförmigen Edelstahlschrott bewerkstelligt werden kann, ist es sinnvoll, wenn die automatische Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung wenigstens eine Einrichtung zur Rüttelverdichtung der gefüllten Stahlfässer umfasst, die in oder nach der Dosier- und Füllstation und vor der Verschlusseinrichtung angeordnet sein kann.

[0013] Weiterhin kann es vorteilhaft sein, stromabwärts der Verschlussstation, vorzugsweise nach einem Fassspeicher, am Ende des Prozesses, kurz vor der Ausgabe der befüllten Fässer eine Fasspresse zur Nachkompaktierung der verschlossenen Fässer vorzusehen.

[0014] Das Fördersystem der automatischen Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung kann wenigstens einen Tragkettenförderer umfassen. Der Tragkettenförderer kann beispielsweise eine oder mehrere parallel zueinander angeordnete Laschenketten / Rollenketten umfassen, die über Kettenräder drehbar in einem Gestell angeordnet sind, wobei die Tragkette ein Obertrum und ein Untertrum bildet und so bemessen ist, dass das Obertrum der Tragkette eine Stellfläche für das zu fördernde Fass bildet Der Tragkettenförderer gemäß der Erfindung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass dieser wenigstens eine sich in Förderrichtung erstreckende Laschenkette umfasst, die beiderseits von Leitplanken flankiert ist, die eine Führung und Stabilisierung des geförderten Fasses bzw. der geförderten Fässer bewirken. Der Tragkettenförderer kann eine mittig verlaufende und/oder mehrere parallel zueinander und seitlich verlaufende Tragketten umfassen.

[0015] Das Fördersystem gemäß der Erfindung kann eine Vielzahl von sich jeweils geradlinig erstreckenden Förderstreckenabschnitten umfassen.

[0016] Bei einer bevorzugten Variante der Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fördersystem eine Vielzahl von geradlinigen Förderstreckenabschnitten umfasst und dass wenigstens zwei Förderstreckenabschnitte sich in einem Winkel zueinander erstrecken und über einen drehbaren Übergabeförderer miteinander überbrückt sind. Die Förderstreckenabschnitte sind vorzugsweise etwa im rechten Winkel zueinander angeordnet und der Übergabeförderer ist als im virtuellen Schnittpunkt der Förderstreckenabschnitte drehbar angeordneter Tragkettenförderer ausgebildet.

[0017] Ein weiterer für sich genommen schutzfähiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Fassentstapelung für eine vorstehend beschriebene Fassabfüllanlage. Die Einrichtung gemäß der Erfindung umfasst wenigstens ein Hubgestell mit wenigstens einem Fassstapelportal, durch das ein Fassstapel auf ein sich in das Hubgestell erstreckendes Fördermittel absetzbar ist, wobei die Einrichtung zur automatischen Fassentstapelung übereinander angeordnete erste und zweite Fassgreifer aufweist, die innerhalb des Hubgestells relativ zueinander vertikal bewegbar angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Fassgreifer so ausgebildet sind, dass der erste, untere Fassgreifer ein unteres Fass des Fassstapels, vorzugsweise unten an einem Fassboden des unteren Fasses vertikal festlegt, während der zweite obere Fassgreifer den Fassstapel anhebt, sodass das jeweils untere vereinzelte Fass eines Stapels auf dem sich in das Hubgestell erstreckenden Fördermittel aus dem Gestell hinaus gefördert werden kann.

[0018] Die Fassgreifer sind vorzugsweise als kreisbogenförmig ausgebildete Greifbacken ausgebildet, deren Radius in etwa dem Radius des festzulegenden Fasses entspricht. Die Greifbacken können jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet sein und hydraulisch auf- und zustellbar ausgebildet sein. Die zweiten, oberen Fassgreifer können über ein entsprechendes Gestell, beispielsweise mittels eines Kettenbetriebs, innerhalb des Hubgestells vertikal verlagerbar angeordnet sein.

[0019] Ein Fassstapel kann beispielsweise mittels eines Flurfördermittels, beispielsweise mittels eines Hubstaplers/Gabelstaplers, durch das Fassportal auf dem sich in das Hubgestell erstreckenden Fördermittel abgesetzt werden. Mittels des ersten Fassgreifers wird das untere Fass des Fassstapel festgelegt, wohingegen der obere Fassgreifer das darüber liegende Fass einspannt und anhebt. Das Fördermittel kann dann intermittierend das vereinzelte Fass aus dem Hubgestell heraus fördern.

[0020] An wenigstens einem Fassgreifer, vorzugsweise an dem oberen Fassgreifer, ist mindestens ein optischer Sensor zur Detektion eines Fassrandes am Außenumfang des Fassstapels vorgesehen, sodass der obere Fassgreifer beim vertikalen Abfahren des Fassstapels den Fassrand oberhalb des jeweils zuunterst angeordneten Fasses erkennen kann. Als optischer Sensor können Lichtschranken, Lichtschnittsensoren, Fotosensoren, Laserscanner oder dergleichen vorgesehen sein.

[0021] Die Verschlusseinrichtung sowie im Übrigen auch die gesamte Fassabfüllanlage sind vorzugsweise über eine zentrale Steuereinrichtung gesteuert, sodass ein quasi kontinuierlicher automatisierter bzw. automatischer Betrieb der Fassabfüllanlage bewerkstelligt werden kann.

[0022] Ein weiterer ebenfalls für sich genommen schutzfähiger Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung für eine automatische Fassabfüllanlage der vorstehend beschriebenen Art. Die Verschlusseinrichtung umfasst eine erste Verschlussstation mit wenigstens einer Fasszange zum Quetschen des Fassmantels eines aufrecht stehend angeordneten, nach oben geöffneten, wenigstens teilweise gefüllten Stahlfasses sowie wenigstens eine zweite Verschlussstation, die eine Biegevorrichtung zum Umbiegen eines abgequetschten Überstandes des Fassmantels umfasst. Die Verschlusseinrichtung umfasst weiterhin vorzugsweise Mittel zur Festlegung des zu verschließenden Fasses, beispielsweise in Form von hydraulisch betätigbaren Greifbacken, die jeweils der Kontur des Fassmantels angepasst sind und beispielsweise diametral gegenüberliegend auf- und zu fahrbar in der Verschlussstation angeordnet sind.

[0023] Die zweite Verschlussstation kann wenigstens ein Biegejoch umfassen, das verschiebbar in einer schiefen Ebene oberhalb einer Stellfläche für ein Stahlfass angeordnet ist. Ein Verfahren des Biegejochs bzw. Biegebalkens in der schiefen Ebene aus einer Stellung oberhalb des abgequetschten Stahlfasses in eine untere Stellung bewirkt, dass auf das Fass eine seitwärts und nach unten gerichtete Biegekraft ausgeübt wird, die den abgequetschten oberen leeren Teil des Fassmantels umbiegt. In der zweiten Verschlussstation können ebenfalls hydraulische Greifbacken zur Festlegung des Fasses vorgesehen sein.

[0024] Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur automatischen Abfüllung von Stahlfässern mit Edelstahlschrott, das durch die Verwendung einer automatischen Fassabfüllanlage mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Fassentstapelung sowie mit einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung gekennzeichnet ist.

[0025] Ein Verfahren zur automatischen Abfüllung von Stahlfässern mit Edelstahlschrott gemäß der Erfindung zeichnet sich insbesondere durch folgende Verfahrensschritte aus:

• automatisiertes maschinelles Vereinzeln von zu einem Fassstapel ineinander gestapelten offenen konischen Stahlfässern,
  • Fördern der vereinzelten, aufrecht stehenden, nach oben geöffneten Stahlfässer mittels wenigstens eines getaktet betriebenen Fördermittels zu einer Dosier- und Füllstation,
  • Befüllen der Stahlfässer von oben mit einer vorgegebenen Menge eines aufbereiteten körnigen bis pulverförmigen Edelstahlschrotts, sowie Legierungszusätzen z.B. in der Form von Reinnickel,
  • Fördern der befüllten Stahlfässer zu einer Verschlusseinrichtung, wobei in einer ersten Verschlussstation die Stahlfässer jeweils durch Quetschen des Fassmantels verschlossen werden und in einer zweiten Verschlussstation der abgequetschte überstehende Fassmantel vorzugsweise in einem Winkel von wenigstens 90 Grad umgebogen wird.

[0026] Bevorzugt erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt ein Nachkompaktieren der verschlossenen Stahlfässer, vorzugsweise direkt vor einer Ausgabe der Fässer.

[0027] Zweckmäßigerweise wird in der Dosier- und Füllstation dem Edelstahlstahlschrott wenigstens eine Legierungskomponente, beispielsweise in Form von Reinnickel nach einer Dosierungsvorgabe zugegeben.

[0028] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

[0029] Es zeigen:

Figur 1

eine schematisch perspektivische Darstellung der Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung,

Figur 2

eine vergrößerte Teilansicht der Fassabfüllanlage gemäß der Erfindung,

Figur 3

eine Darstellung des Übergabeförderers gemäß der Erfindung,

Figur 4

eine Draufsicht auf die Dosier- und Füllstation,

Fig. 5

eine perspektivische Darstellung der Dosier- und Füllstation,

Figur 6

eine Ansicht der Einrichtung zur Rüttelverdichtung,

Figur 7

eine perspektivische Darstellung der Verschlusseinrichtung,

Figur 8

eine Ansicht der zweiten Verschlussstation der Verschlusseinrichtung und

Figur 9

eine Ansicht der Fasspresse zur Nachkompaktierung der verschlossenen Fässer.

[0030] Die in Figur 1 gezeigte automatische Fassabfüllanlage umfasst drei parallel zueinander angeordnete Fassentstapler 1, eine Dosier- und Füllstation 2, eine Verschlusseinrichtung 3 zum Verschließen befüllter Stahlfässer 4 mit einer Fasspresse 7 sowie ein Fasslager 8 zur Aufnahme befüllter und verschlossener Stahlfässer 9. Die Anzahl der in der Fassabfüllanlage vorgesehenen Fassentstapier 1 ist für die Erfindung nicht kritisch.

[0031] Stromabwärts der Fasspresse 7 ist eine weitere Bearbeitungsstation 10 vorgesehen, die zur Konfektionierung der verschlossenen Stahlfässer 9 zu Presslingen für die Zugabe und Aufschmelzung in einem Elektrolichtbogenofen ausgebildet ist.

[0032] Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst die Anlieferung eines Fassstapels 11 mit mehreren leeren, ineinander gestapelten konischen Stahlfässern 4 an einen Fassentstapler 1. Die offenen Stahlfässer 4 werden in dem Fassentstapler 1 vereinzelt und über einen Tragkettenförderer 12 der Dosier- und Füllstation 2 zugeführt sowie in dieser mit einem Granulat aus Edelstahlschrott befüllt. Der Tragkettenförderer 12 umfasst eine sich in Förderrichtung erstreckende als Laschenkette oder Rollenkette ausgebildete Tragkette 13, die innerhalb eines mit Leitplanken versehenen Fördergestells drehbar angeordnet ist, wobei die Tragkette 13 ein Obertrum und ein Untertrum bildet und die Stahlfässer 4,9 auf dem Obertrum der Tragkette 13 absetzbar sind. Der Tragkettenförderer 12 umfasst eine Vielzahl von Förderstreckenabschnitten 14, die die einzelnen Stationen der Fassabfüllanlage miteinander verbinden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind entsprechend der Anzahl von Fassentstaplern 1 drei sich parallel zueinander erstreckende Förderstreckenabschnitte 14 vorgesehen.

[0033] In einem Fassenstapler 1 werden die leeren Stahlfässer 4 zunächst vereinzelt und aufrecht stehend nach oben geöffnet auf dem Tragkettenförderer 12 abgesetzt und von diesem zu der Dosier- und Füllstation 2 gefördert, wobei zur Förderung über Eck der in Figur 3 dargestellte Übergabeförderer 15 vorgesehen ist. Der Übergabeförderer 15 umfasst ein vorzugsweise schienengebundenes Fahrwerk 5, auf dem ein drehbares Kettenfördersegment 6 angeordnet ist, das wahlweise von einem mit einem Fassentstapler 1 unmittelbar verbundenen Förderstreckenabschnitt 14 ein Stahlfass 4 übernehmen kann und dieses nach entsprechender Drehung des Kettenfördersegments 6 auf einen sich in einem über Eck erstreckenden Förderstreckenabschnitt 14 übergibt.

[0034] Die offenen Stahlfässer 4 werden in der Dosier- und Füllstation 2 mit einer vorgegebenen Menge von Edelstahlschrott und einzelnen Legierungskomponenten in pulverförmiger bzw. körniger Form befüllt. Die Stahlfässer 4 haben ein Fassungsvermögen von etwa 200 l und werden in der Dosier- und Füllstation 2 nur teilweise befüllt. Die Dosier- und Füllstation 2 ist in Figur 5 im Einzelnen dargestellt. Diese umfasst eine Wiegeeinrichtung 204 und einen Rütteltisch 205 zur Nachverdichtung des in die offenen Stahlfässer 4 eingeführten Materials. Die mit einer vorgegebenen Menge an Schrott teilweise gefüllten Stahlfässer 4 werden sodann in der Verschlusseinrichtung 3 durch Verformung des Fassmantels dauerhaft verschlossen. Die Verschlusseinrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Verschlussstation 300, 301, in denen jeweils eine Verformungsstufe des Verschlussvorgangs durchgeführt wird.

[0035] Die Förderstreckenabschnitte 14 des Tragkettenförderers 12 umfassen in der Dosier- und Füllstation 2 und stromabwärts der Dosier- und Füllstation 2 jeweils zwei parallele Tragketten 13, entsprechend der höheren Traglast der gefüllten Stahlfässer 4. In der Verschlusseinrichtung 3 werden die geöffneten Stahlfässer 4 oberhalb des gefüllten Volumens zusammengequetscht und umgebogen. Die befüllten und verschlossenen Stahlfässer 9 werden in einem mehrstöckigen Fasslager 8 als Pufferspeicher zwischengespeichert. Am Ende des Prozesses, unmittelbar bevor die Stahlfässer 9 der Bearbeitungsstation 10 zugeführt werden, erfolgt in der Fasspresse 7 eine Nachverdichtung oder ein Nachpressen der verschlossenen Stahlfässer 9.

[0036] Im Folgenden wird zunächst die Ausbildung und Funktionsweise des Fassentstaplers 1 gemäß der Erfindung beschrieben. Der Fassentstapler 1 umfasst ein Hubgestell 110, welches oberhalb des Tragkettenförderers 12 angeordnet ist. Das Hubgestell 110 umfasst ein Fassstapelportal 111, über welches mit einem Gabelstapler ein Fassstapel 11 auf der Tragkette 13 absetzbar ist. Der Fassentstapler 1 umfasst weiterhin erste untere Fassgreifer 112 und zweite obere Fassgreifer 113, die jeweils paarweise angeordnete Greifbacken 114 aufweisen. Die zweiten oberen Fassgreifer 113 und die ersten unteren Fassgreifer 112 sind bezogen auf die Längsachse des Fassstapels 11 um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet, so dass in der Zeichnung nur die oberen Fassgreifer 113 sichtbar sind. Die Position der unteren Fassgreifer 112 ist nur angedeutet. Die Greifbacken 114 sind jeweils in Richtung auf den Fassmantel aufeinander zu und voneinander weg hydraulisch verstellbar ausgebildet, wobei die Greifbacken 114 der ersten unteren Fassgreifer 112 das unterste Stahlfass 4 des Fassstapels 11 festhalten, wohingegen die zweiten oberen Fassgreifer 113 innerhalb des Hubgestells 110 vertikal verfahrbar angeordnet sind und mittels optischer Detektoren, beispielsweise mittels wenigstens eines Laserscanners den Umfang des Fassstapels 11 vertikal abfahren und abtasten. Eine Steuerung (nicht dargestellt) veranlasst die Greifbacken 114 des zweiten oberen Fassgreifers 113 das jeweils vorletzte untere Stahlfass 4 einzuspannen und den Fassstapel 11 anzuheben, sodass das unterste Stahlfass 4 vereinzelt auf der Tragkette 13 des Tragkettenförderers 12 aufsteht. Sodann kann die Steuerung den Tragkettenförderer 12 veranlassen, das vereinzelte leere und geöffnete Stahlfass 4 aus dem Hubgestell 110 herauszufördern. Der zweite obere Fassgreifer 113 setzt sodann den Fassstapel 11 wieder auf dem Tragkettenförderer 12 ab. Die einzelnen offenen Stahlfässer 4 werden, wie das aus Figur 2 ersichtlich ist, aus dem Fassentstapler 1 heraus gefördert und mittels des Übergabeförderers 15 von einem Förderstreckenabschnitt 14, der sich in eine erste Richtung erstreckt, auf einen anderen Fördererstreckenabschnitt 14 umgesetzt, der sich in einem 90° Winkel zu dem ersten Förderstreckenabschnitt 14 erstreckt.

[0037] Der Fassentstapler 1 kann ein Rolltor, eine Toranlage oder dergleichen umfassen, die den Zugang zu dem Fassstapelportal 111 verschließt, wenn dieser in Betrieb ist. Im Übrigen umfasst die gesamte automatische Fassabfüllanlage entsprechende Schutzzäune und Schutzvorrichtungen.

[0038] Die leeren, nach oben geöffneten Stahlfässer 4 werden sodann der Dosier- und Füllstation 2 zugeführt, die wenigstens einen mit einem Radlader befüllbaren Aufgabebunker 201 für Edelstahlschrott sowie einen weiteren Aufgabebunker 207 für Reinnickel umfasst, über den das Reinnickel als Legierungskomponente dosiert wird.

[0039] Der Aufgabebunker 207 für Reinnickel gibt das Material auf eine Dosierrinne 208 für Reinnickel auf, die bezogen auf die Förderrichtung der Stahlfässer 4 stromaufwärts einer Dosierrinne 202 für Edelstahlschrott angeordnet ist. Über die Dosierrinne 208 wird das Reinnickel einer Wiegeeinrichtung 209 aufgegeben, die nach Erreichen einer bestimmten Menge des Reinnickels dieses in das darunter stehende Stahlfass 4 abgibt. Das zunächst mit Reinnickel befüllte Stahlfass 4 wird unmittelbar anschließend über die Dosierrinne 202 mit Edelstahlschrott/Edelstahlgranulat befüllt.

[0040] Der mittels Radlader mit Edelstahlschrott befüllte Aufgabebunker 201 übergibt den Edelstahlschrott über eine mit wenigsten zwei Unwuchtmotoren angetriebene Austragsrinne 210 an einen Gurtförderer 203, der diesen zu einem oberhalb liegenden Dosierbunker 206 fördert. Aus dem Dosierbunker 206 wird mittels der Dosierrinne 202 mit einem Magnetantrieb das Material in eine Wiegeeinrichtung 204 befördert. Der Austrag der Dosierrinne 202 wird von einem Magnetantrieb /-motor angetrieben.

[0041] Nach Erreichen einer bestimmten vorgegebenen Menge des Materials/Edelstahlschrotts in der Wiegeeinrichtung 204 wird dieses aus der Wiegeeinrichtung 204 in das darunter stehende offene Stahlfass 4 freigegeben.

[0042] Nach der Abfüllung mittels Wiegeeinrichtung 204 wird das Stahlfass 4 eine Station weiter auf einen Rütteltisch 205 gefördert, der das in das offene Stahlfass 4 dosierte Material innerhalb des Fasses verdichtet. Der Rütteltisch 205 wird ebenfalls durch einen Magnetantrieb angetrieben.

[0043] Im Folgenden wird anhand der Figuren 7 und 8 die Verschlusseinrichtung 3 gemäß der Erfindung erläutert. Die Verschlusseinrichtung 3 umfasst eine erste und eine zweite Verschlussstation 300,301, wobei die erste Verschlussstation 300 in Figur 7 auf der linken, dem Betrachter zugewandten Seite, dargestellt ist und die erste Verschlussstation 300 einen ersten Verformungsschritt des Fassmantels durchführt. In der ersten Verschlussstation 300 wird das gefüllte und noch geöffnete Stahlfass 4 mittels hydraulisch betätigten Greifbacken 302 festgehalten und mittels einer darüber angeordneten Fasszange 303 oberhalb des gefüllten Volumens abgequetscht. Die Fasszange 303 umfasst zwei schwenkbar angeordnete Kneifbacken 304, die den Fassmantel nach Art einer Kneifzange entlang einer sich etwa mittig durch das Stahlfass 9 erstreckenden Linie parallel zur Förderrichtung des Tragkettenförderers 12 abquetschen. Der dadurch entstehende Überstand des Fassmantels wird in der zweiten Verschlussstation 301 mittels eines jochartigen verschiebbar gelagerten Biegebalkens 305 um die Quetschlinie des Fassmantels umgebogen. Der Biegebalken 305 bewegt sich hierzu in Führungsschienen 306, die eine Führung des Biegebalkens 305 auf einer schiefen Ebene (in Figur 7 in die Zeichnungsebene hinein) bewirken. Das gefüllte und geschlossene Stahlfass 9 wird sodann im Prozess weiterbefördert. Es kann vor der Ausgabe im Fasslager 8 zwischengelagert werden oder direkt ans Ende zu der Fasspresse 7 transportiert werden.

[0044] Die in Figur 9 gezeigte Fasspresse 7 umfasst einen vertikal geführten, hin und her bewegbaren Pressstempel 701, der eine vertikal gerichtete Presskraft auf das befüllte und verschlossene Stahlfass 9 ausübt. Die Fasspresse 7 ist für das Funktionsprinzip der Anlage nicht kritisch.

Bezugszeichenliste

[0045] 

1

Fassentstapler

2

Dosier- und Füllstation

3

Verschlusseinrichtung

4

offene Stahlfässer

5

Fahrwerk

6

Kettenfördersegment

7

Fasspresse

8

Fasslager

9

verschlossene Stahlfässer

10

Bearbeitungsstation

11

Fassstapel

12

Tragkettenförderer

13

Tragkette

14

Förderstreckenabschnitte

15

Übergabeförderer

110

Hubgestell

111

Fassstapelportal

112

erste untere Fassgreifer

113

zweite obere Fassgreifer

114

Greifbacken

201

Aufgabebunker für Edelstahlschrott

202

Dosierrinne für Edelstahlschrott

203

Gurtförderer

204

Wiegeeinrichtung

205

Rütteltisch

206

Dosierbunker

207

Aufgabebunker für Reinnickel

208

Dosierrinne für Reinnickel

209

Wiegeeinrichtung

210

Austragsrinne

300

erste Verschlussstation

301

zweite Verschlussstation

302

Greifbacken

303

Fasszange

304

Kneifbacken

305

Biegebalken

306

Führungsschienen

701

Pressstempel

Ansprüche

1. Automatische Fassabfüllanlage zur Abfüllung von rieselfähigem Schüttgut, insbesondere von körnigem oder pulverförmigen Metall, vorzugsweise von körnigem oder pulverförmigen Edelstahlschrott in Fässern, insbesondere in Stahlfässern, umfassend wenigstens einen Fassentstapler (1), wenigstens eine Dosier- und Füllstation (2) und wenigstens eine Verschlusseinrichtung (3), die über ein ortsfestes Fördersystem miteinander verbunden sind, wobei der Fassentstapler (1) dazu ausgebildet ist, einen Stapel ineinander gestapelter leerer Stahlfässer (4) automatisch zu vereinzeln und aufrecht stehend auf das Fördersystem zu übergeben, die Dosier- und Füllstation (2) dazu ausgebildet ist, die Stahlfässer (4) von oben mit einer vorgegebenen Menge eines aufbereiteten körnigen bis pulverförmigen Edelstahlschrotts zu befüllen und die Verschlusseinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, die Stahlfässer (4) mittels wenigstens einer Fasszange (303) durch Quetschen des Fassmantels zu verschließen.

2. Automatische Fassabfüllanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung (3) weiterhin eine Biegevorrichtung zum Umbiegen eines abgequetschten Überstandes des Fassmantels umfasst.

3. Automatische Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung zur Rüttelverdichtung der gefüllten Stahlfässer, die in oder nach der Dosier- und Füllstation (2) angeordnet ist.

4. Automatische Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gegenzeichnet, dass weiterhin wenigstens eine stromabwärts der Verschlussstation (5) angeordnete Fasspresse (7) zur Nachkompaktierung der verschlossenen Fässer (9) ausgebildet ist.

5. Automatische Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördersystem wenigstens einen Tragkettenförderer (12) umfasst.

6. Automatische Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördersystem eine Vielzahl von geradlinigen Förderstreckenabschnitten (14) umfasst und dass wenigstens zwei Förderstreckenabschnitte (14) sich in einem Winkel zueinander erstrecken und über einen drehbaren Übergabeförderer (15) miteinander überbrückt sind.

7. Einrichtung zur automatischen Fassentstapelung für eine Fassabfüllanlage mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6, umfassend wenigstens ein Hubgestell (110) mit wenigstens einem Fassstapelportal (111) durch das ein Fassstapel (11) auf ein sich in das Hubgestell (110) erstreckendes Fördermittel absetzbar ist, mit übereinander angeordneten ersten und zweiten Fassgreifern (112,113), die innerhalb des Hubgestells (110) relativ zueinander vertikal bewegbar angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Fassgreifer (112,113) so ausgebildet sind, dass der erste Fassgreifer (112) ein unteres Fass des Fassstapels(11) vertikal festlegt, während der zweite Fassgreifer (113) den Fassstapel (11) anhebt, sodass das jeweils untere vereinzelte Fass eines Stapels auf dem sich in das Hubgestell (110) erstreckende Fördermittel aus dem Gestell hinaus gefördert werden kann.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Fassgreifer (112,113) wenigstens ein optischer Sensor zur Detektion eines einzelnen Fassrandes innerhalb des Fassstapels (11) vorgesehen ist.

9. Verschlusseinrichtung für eine automatische Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend eine erste Verschlussstation (300) mit wenigstens einer Fasszange (303) zum Quetschen des Fassmantels an einem aufrecht stehend angeordneten, nach oben geöffneten wenigstens teilweise gefüllten Stahlfass sowie wenigstens eine zweite Verschlussstation (301), die eine Biegevorrichtung zum Umbiegen eines abgequetschten Überstandes des Fassmantels umfasst.

10. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verschlussstation (301) wenigstens einen Biegebalken (305) umfasst, der verschiebbar in einer schiefen Ebene oberhalb einer Stellfläche für ein Stahlfass angeordnet ist.

11. Verfahren zur automatischen Abfüllung von Fässern mit rieselfähigem Schüttgut, insbesondere zur Abfüllung von Stahlfässern mit Edelstahlschrott gekennzeichnet durch die Verwendung einer automatischen Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

12. Verfahren zur automatischen Abfüllung von Fässern, insbesondere von Stahlfässern mit rieselfähigem Schüttgut, insbesondere zur Abfüllung mit körnigem oder pulverförmigen Metall, vorzugsweise mit körnigem oder pulverförmigem Edelstahlschrott, insbesondere unter Verwendung der automatischen Fassabfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- automatisiertes maschinelles Vereinzeln von zu einem Fassstapel (11) ineinander gestapelten offenen konischen Stahlfässern,

- Fördern der vereinzelten, aufrecht stehenden, nach oben geöffneten Stahlfässer mittels wenigstens eines getaktet betriebenen Fördermittels zu einer Dosier- und Füllstation (2),

- Befüllen der Stahlfässer von oben mit einer vorgegebenen Menge eines aufbereiteten körnigen bis pulverförmigen Metalls, insbesondere eines körnigen bis pulverförmigen Edelstahlschrotts,

- Fördern der befüllten Stahlfässer zu einer Verschlusseinrichtung (3), wobei in einer ersten Verschlussstation (300) die Stahlfässer jeweils durch Quetschen des Fassmantels verschlossen werden und in einer zweiten Verschlussstation (301) der abgequetschte überstehende Fassmantel vorzugsweise in einem Winkel von wenigstens 90 Grad umgebogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt ein Nachkompaktieren der verschlossenen Stahlfässer (9) erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dosier- und Füllstation (2) dem Edelstahlschrott Legierungskomponenten nach einer Dosierungsvorgabe zugegeben werden.

Zeichnung