Füllaggregat

Die Erfindung betrifft ein Füllaggregat zum Befüllen von Behältnissen mit schüttfähigen Füllgütern, insbesondere zum Befüllen von sack- oder schlauchförmigen Hüllen mit Sand, Kies, Schotter, Erdstoffen oder ähnlichem, welche zur Errichtung von Wällen z. B. für Schutzbauwerke (Schutzleitsysteme auf Autobahnen, Deiche, Lärmwälle usw.) verwendet werden.

Aus dem deutschen Patent 349523 ist eine Förderschraube oder Pumpe bekannt, bei der mehrere gleichgängige, miteinander in Eingriff stehende Schrauben in einem dicht umschließenden Gehäuse angeordnet sind und schüttfähige Füllgüter transportieren, wobei eine sich gegenseitig selbstreinigende Berührung der Schraubenelemente erfolgt.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass Grobbestandteile der Füllgüter, z.B. im Sand enthaltene Steine, die nicht zwischen die Windungen der Schraubenelemente passen, zu Blockierungen führen können.

Aus der EP 0642849 Bl ist außerdem eine Umhüllung von Sedimenten und Schlick mit schlauchförmigen Hüllen für Wasserbauwerke bekannt. Das stark wasserhaltige Füllgut wird in eine Kolbenpresse gefüllt und zu einem zylinderförmigen Strang gepresst, der in eine schlauchförmige Umhüllung eingeschoben oder umwickelt wird. Die verwendete Kolbenpresse ist zur Entwässerung des stark wasserhaltigen Füllgutes erforderlich, zum Befüllen von Hüllen mit im Wesentlichen trockenen Füllgütern jedoch ungeeignet. Die gesamte Anlage erfordert außerdem einen stationären Betrieb. Damit ist ein Einsatz jeweils vor Ort nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllaggregat zum Befallen von sack- oder schlauchförmigen Hüllen mit Füllgütern zu schaffen, bei welchem im Füllgut vorhandene Grobbestandteile nicht zu einer Blockierung des Aggregates führen und mit welchem die Befüllung an jedem beliebigen Einsatzort stattfinden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bilden die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 14.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 näher erläutert werden.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Füllaggregat nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Füllaggregat der ersten bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen, mit Aufbrüchen versehenen Darstellung.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Füllaggregates in der ersten bevorzugten Ausführungsform, bei welchem die Zuführung von Bahnmaterial zu einer Verbindungseinrichtung zwecks Verbindung der Längskanten des Bahnmaterials zu einer schlauchförmigen Hülle und deren Befüllung an der Ausgangsöffnung des Füllaggregates dargestellt ist.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Füllaggregates in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, in welcher zusätzliche interne und externe Rüttel- und Vibrationseinrichtungen vorgesehen sind.

Figur 5 zeigt eine mechanisch angetriebene, sich axial bewegende, mit einer

Schnecke verbundene interne Rüttel- und Vibrationseinrichtung.

Figur 6 zeigt eine Schnecke, die im hinteren Teil mit einer sich axial bewegenden internen Rüttel- und Vibrationseinrichtung und im vorderen Teil mit einer sich in beliebigen Richtungen bewegenden internen Rüttel- und Vibrationseinrichtung verbunden ist.

In Figur 1 ist ein Querschnitt durch die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllaggregates 1 zum Befüllen von Behältnissen B mit Füllgütern, insbesondere zum Befüllen von sack- oder schlauchförmigen Hüllen schematisch dargestellt. In einer Umhausung 2 ist ein Schneckenförderer F angeordnet, der drei achsparallele gleichläufige Schnecken 3, 4, 11 aufweist. Die Schraubenelemente der Schnecken 3, 4, 11 greifen radial ineinander, und die peripheren Kanten 7, 8, 12 der Schraubenelemente weisen zu den Innenflächen der Umhausung 2, mit Ausnahme zu einem Kanal 9, der an der Oberseite der Umhausung 2 ausgebildet ist, nur ein minimales Spiel S auf. Durch das radiale Ineinandergreifen der Schraubenelemente der Schnecken 3, 4, 11 werden Grobbestandteile, die zwischen benachbarte Windungen der Schraubenelemente gelangt sind und bei Schneckenförderern des Standes der Technik zu Blockierungen geführt haben, aus den Räumen zwischen den benachbarten Schraubenwindungen der beiden oberen Schraubenelemente wieder herausbefördert und gelangen in den oberhalb des Schneckenförderers F ausgebildeten Kanal 9 und werden in diesem an den peripheren Kanten der Schraubenelemente problemlos zur Ausgangsöffnung A des Füllaggregates 1 mitgeführt. Damit außerdem keine Grobbestandteile zwischen die peripheren Kanten 7, 8, 12 der Schraubenelemente und die Innenflächen der Umhausung 2 gelangen können, ist die Umhausung 2 so ausgebildet, dass zwischen den peripheren Kanten 7, 8, 12 der Schraubenelemente und den Innenflächen der Umhausung 2 nur ein minimales Spiel S besteht. Wenn das Füllgut, z.B. von einer Baggerschaufel oder einem Bandförderer kommend, in die Einfüllöffnung E eingegeben wird, können größere Grobbestandteile auf Grund des minimalen Spieles S nicht zwischen die peripheren Kanten 7, 8, 12 der Schraubenelemente und die Innenflächen der Umhausung 2 gelan-

gen. Sie verbleiben in dem Kanal 9 oberhalb der peripheren Kanten 7, 8 der Schnecken 3, 4 und werden an den peripheren Kanten 7, 8 der Schraubenelemente im Kanal 9 in Richtung zur Ausgangsöffnung A mitgeführt. Wenn kleinere Grobbestandteile, die zwischen zwei benachbarte Schraubenwindungen jeweils eines der oberen Schraubenelemente passen, dorthinein geraten, werden Sie von der peripheren Kante des jeweils anderen radial eingreifenden oberen Schraubenelementes aus dem Zwischenraum herausgehalten oder herausbefördert und ebenfalls an den peripheren Kanten der Schraubenelemente im Kanal 9 bis zur Ausgangsöffnung A mitgeführt. Weiterhin sorgt ein minimales Spiel zwischen den peripheren Kanten 7, 8, 12 der Schraubenelemente zu den Umfangen der Wellen 5, 6, 10 dafür, dass auch an dieser Stelle keine kleineren Grobbestandteile zwischen die peripheren Kanten der Schraubenelemente und die Umfange der Wellen 5, 6, 10 gelangen können, so dass auch hier ein Verklemmen der Bauteile infolge des Hineingeratens von kleineren Grobbestandteilen verhindert wird.

Während sich die mindestens zwei achsparallel und gleichläufig angeordneten Schnecken in der gleichen Drehrichtung drehen, führen die radial ineinander greifenden Schraubenelemente an ihren peripheren Kanten eine gegenläufige Bewegung aus, so dass eingedrungene Grobbestandteile mit Sicherheit aus dem Raum zwischen jeweils zwei benachbarten Schraubenwindungen wieder herausbewegt werden.

Sofern Schraubenelemente verschiedener Gängigkeit, d.h. rechts- und linksgängige Schraubenelemente verwendet werden, können auch gegenläufig bewegte Schnecken ineinander greifen.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte erste bevorzugte Ausführungsform des Füllaggregates 1 , dessen Schneckenförderer F drei Schnecken 3, 4, 11 umfasst, ist sowohl für die Verhinderung von Blockierungen durch Grobbestandteile als auch für die sichere und schnelle Förderung des Füllgutes besonders effektiv. Das in die Einfüllöffnung E z. B. mittels einer Baggerschaufel und unter Zuhilfenahme eines Einfülltrichters eingefüllte Füllgut rutscht zwischen die Schraubenwindungen der Schnecken 3, 4, 11 und wird durch die Bewegung der Schnecken in Richtung der

Ausgangsöffnung A gefördert. Diese Förderung ist eine Zwangsförderung, d. h. das vom Schneckenförderer F in Richtung der Ausgangsöffnung A geförderte Füllgut drückt, solange das Füllaggregat 1 in Bewegung ist, ständig gegen das an der Ausgangsöffnung A bereits vorhandene Füllgut.

In Figur 3 ist das erfindungsgemäße Füllaggregat 1 beim Befüllen einer schlauchförmigen Hülle, d. h. dem Behältnis B dargestellt. Die schlauchförmige Hülle wird, wie in Figur 3 erkennbar ist, erst unmittelbar vor dem Befüllen aus Bahnmaterial, welches von einer Zuführeinrichtung Z abgezogen wird, mittels einer Verbindungseinrichtung V hergestellt. Die in Figur 3 dargestellte Zuführeinrichtung Z ist eine Bandrollenabzugseinrichtung, auf deren Rolle das Bahnmaterial, welches durch Verbindung seiner Längskanten zu einer schlauchförmigen Hülle verarbeitet werden soll, aufgewickelt ist. In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Zuführeinrichtung Z, in Förderrichtung des Füllgutes gesehen, hinter der Einfüllöffnung E für das Füllgut. Die Bahn wird von der Zuführeinrichtung Z abgezogen und unterhalb des Füllaggregates 1 in Richtung zur Ausgangsöffnung A geführt, wobei die Längskanten des Bahnmaterials um die kreisförmige Ausgangsöffnung A herum nach oben geführt werden, so dass die Bahn einen Schlauch mit einer Längsnaht bildet, welche mittels der Verbindungseinrichtung V geschlossen wird. Die in Figur 3 dargestellte Verbindungseinrichtung ist eine Nähmaschine, welche die überlappten Längskanten des Bahnmaterials miteinander vernäht. Die in dieser Weise hergestellte schlauchförmige Hülle wird an ihrer Vorderseite z. B. ebenfalls durch Nähen verschlossen, und vom Füllaggregat 1 mit Füllgut gefüllt. Das durch die Zwangsförderung des Füllaggregates 1 ständig nachdrückende Füllgut schiebt die schlauchförmige Hülle vom Füllaggregat 1 weg, wodurch ständig Bahnmaterial von der Zuführeinrichtung Z abgezogen und von der Verbindungseinrichtung V durch Verbindung der Längskanten des Bahnmaterials zu einer immer länger werdenden schlauchförmigen Hülle verbunden wird. Nach Füllung einer für einen bestimmten Verwendungszweck benötigten Länge wird die Funktion des Füllaggregates vorübergehend angehalten, um den gefüllten Teil der schlauchförmigen Hülle abzutrennen und am Ende zu verschließen. Die Funktion des Füllaggregates 1 kann nach dem Schließen des vorderen Endes zur Befüllung einer weite-

ren schlauchförmigen Hülle fortgesetzt werden. Wenn das Ende der von der Zuführeinrichtung Z zugeführten Schlauchbahn erreicht ist, kann dieses mit einer neuen Schlauchbahn verbunden werden und in dieser Weise der Füllvorgang praktisch in einem Endlosschlauch fortgesetzt werden.

Der Vorschub des von der Zuführeinrichtung Z abgezogenen Bahnmaterials erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Schub, welcher vom durch das Füllaggregat 1 eingedrückten Füllgut auf den Anfang der schlauchförmigen Hülle ausgeübt wird. Die Verbindungseinrichtung V besitzt eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung, welche die Geschwindigkeit der Verbindung der Längskanten des Bahnmaterials an die Vorschubgeschwindigkeit durch den Schneckenförderer F anpasst.

Auch der Vorschub des Bahnmaterials kann durch eine Steuereinrichtung gesteuert werden. Die Verbindung der Längskanten des Bahnmaterials kann sowohl auf Stoß als auch überlappend erfolgen.

Zur Bildung der schlauchförmigen Hüllen können verschiedene Bahnmaterialien, z. B. Gewebe aus Natur- oder Kunststoffen, Kunststofffolien, Vliesmaterial usw. verwendet werden. Je nach dem verwendeten Material ist die Verbindungseinrichtung V eine Näh-, Schweiß-, Klebe- oder Falzverbindungseinrichtung. Die beiden Längskanten des Bahnmaterials können auch mit Klettelementen versehen werden, und die Verbindungseinrichtung V ist in diesem Falle eine Führungseinrichtung zum Zusammenführen der beiden mit Klettelementen vorgesehenen Längskanten. Schließlich kann die Verbindung der Längskanten des Bahnmaterials auch durch Knöpfe, Druckknöpfe, Nieten, Magnete, Schnüre, Reißverschlusselemente oder Hakengummibänder oder sonstige Verbindungselemente erfolgen.

Es ist auch möglich, schlauchförmiges Material zuzuführen, den Schlauch vor der Einfüllöffnung längsseitig zu trennen und vor der Ausgangsöffnung in der vorstehend beschriebenen Weise wieder zusammenzufügen.

Figur 4 zeigt ein Füllaggregat 1, bei welchem zusätzlich interne und externe Rüttel- und Vibrationseinrichtungen Ri, Re vorgesehen sind. Die externen Rüttel- und Vib- rationseinreichtunen Re umfassen ein oder mehrere am Behältnis B anliegende Rüttel- und Vibrationselemente, die elektromechanisch, pneumatisch, hydraulisch, e- lektromagnetisch u.s.w. angetrieben werden. Die externe Rüttel- und Vibrationseinrichtungen Re können als Punkt- oder Welle-Nabeverbindung ausgestaltet sein. Durch die auf das Behältnis ausgeübte Vibration werden die Füllgüter zusätzlich verdichtet.

Figur 5 zeigt eine einzelne Schnecke 3, welche mit einer internen Rüttel- und Vibrationseinrichtung Ri verbunden ist, die als drehsteife, axialverschiebbare Punktoder Welle-Nabeverbindung ausgestaltet sein kann. Die interne Rüttel- und Vibrationseinrichtung Ri übt eine axial hin- und hergehenden Bewegung auf die Schnecke 3 aus. Die axial hin- und hergehende Bewegung kann z. B. auch durch ein Nockengetriebe, durch einen Pneumatikkolben usw. (ähnlich wie bei Bohrhämmern) angetrieben werden.

Figur 6 zeigt schließlich eine Schnecke 3, welche im hinteren Bereich mit einer vorstehend beschriebenen internen Rüttel- und Vibrationseinrichtung Ri verbunden ist, die eine axiale hin- und hergehende Bewegung ausübt, und die im vorderen Teil eine interne Rüttel- und Vibrationseinrichtung Ri aufweist, die durch Exzentrizität oder z.B. elektromagnetische Betätigung Vibrationen erzeugt, welche in beliebige Richtungen gerichtet sind. Selbstverständlich kann die im vorderen Teil der Schnecke angeordnete interne Rüttel- und Vibrationseinrichtung Ri auch allein verwendet werden.

Zweckmäßig werden, wie in Figur 4 dargestellt, verschiedene interne und externe Rüttel- und Vibrationseinrichtungen Ri, Re kombiniert eingesetzt, um eine möglichst hohe zusätzliche Verdichtung des in das Behältnis B eingefüllten Füllgutes zu erreichen.

Der Antrieb des Schneckenförderers F des Füllaggregates 1 erfolgt über bekannte Motoren, z. B. Elektro-, Verbrennungs-, Hydraulik- oder Pneumatikmotoren bzw. alternative Antriebe wie Brennstoffzellen usw.