EP4018852B1

EP4018852B1 - Fertigungsanlage und verfahren zum herstellen von aktivkohlefiltern

Info

Publication number: EP4018852B1
Application number: EP20217092.4A
Authority: EP
Inventors: Marco KINDERMANN
Original assignee: Gruene Sonne GmbH
Current assignee: Gruene Sonne GmbH
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2040-12-23
Also published as: EP4018852C0; EP4018852A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Aktivkohlefilter.

STAND DER TECHNIK

Aktivkohlefilter finden eine Verwendung als Filter für Rauchwaren, beispielsweise als Pfeifenfilter, Zigarillofilter oder Zigarettenfilter. Hierbei wird der Rauch entlang der porösen Kohlestücke wie durch ein Labyrinth geführt, sodass ein großer Teil der schädlichen Stoffe im Filter zurückbleibt.
Aus der DE 10 2019 113 489 B3 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren bekannt. Die Vorrichtung weist dort einen Rundtakttisch auf, welcher im Kreis angeordnete Haltevorrichtungen für Hülsen trägt. Dabei befördert der Rundtakttisch ein in den Aufnahmepositionen aufgenommenes Paar von Hülsen von einer Bearbeitungsstation zur nächsten. Die Vorrichtung weist als Bearbeitungsstationen eine erste Hülsenstopfstation, eine Füllstation und eine zweite Hülsenstopfstation auf, wobei die Hülsen an den einzelnen Stationen paarweise bearbeitet werden. Die DE 10 2019 113 489 B3 beschreibt ferner ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines Filters für Rauchwaren.
Die aus der DE 10 2019 113 489 B3 bekannte Vorrichtung zur Herstellung eines Filters weist allerdings den Nachteil auf, dass die die dort gezeigte Vorrichtung durch ihren Aufbau viel Platz benötigt. Außerdem sind nicht alle Teile der Maschine für Wartung und Instandhaltung gut zugängig. Beispielsweise ist ein mittig am Rundtaktisch angeordneter Schwingförderer kaum zugängig.
Ausgehend von dem oben aufgeführten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, die die oben genannten Probleme und Nachteile des Standes der Technik ausräumt. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefiltern bereitzustellen, die äußerst platzsparend ist und bei der sämtliche Teile gut zugängig sind. Dabei ist es ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das ebenfalls die Nachteile des Standes der Technik ausräumen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefiltern gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen von Aktivkohlefiltern gemäß Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht insbesondere darin, eine Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefiltern anzugeben, wobei die Fertigungsanlage zumindest folgende Stationen aufweist: eine Hülsenzufuhr-Station zum Zuführen von Hülsen; eine erste Kappen-Einsetzstation zum Einsetzen von unteren Kappen in die Hülsen; eine Füllstation zum Einfüllen von Aktivkohle in die Hülsen; und eine zweite Kappeneinsetz-Station zum Einsetzen von oberen Kappen in die Hülsen, wobei die Fertigungsanlage einen Endlos-Förderer aufweist, der eine Vielzahl von Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen aufweist und dazu ausgebildet ist, die Hülsen mittels der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen in einer Förderebene zu bewegen, wobei die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen vorzugsweise dazu ausgebildet ist, die Hülsen während des Einsetzens der unteren Kappe und/oder während des Einsetzens der oberen Kappe zu halten.
Erfindungsgemäß ist der Endlos-Förderer als Kettenförderer, Riemenförderer oder Bandförderer ausgebildet. Also allgemeiner als Förderer mit Endlosschleife und Flexibilität in der Förderebene.
Bei den Hülsen handelt es sich vorzugsweise um Hülsen aus Papier oder Pappe. Die Hülse wird in aufrechter Position in der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung gehalten. Die Kappen können vorzugsweise aus Keramik ausgebildet sein. Die Kappen, insbesondere Keramikkappen weisen vorzugsweise Öffnungen auf, durch die beispielsweise später Kohlepartikel abgesaugt werden können. Insbesondere sind hierbei zwischen 2 bis 9 solcher Öffnungen vorgesehen. Die Form der Öffnungen ist beliebig. Beispielsweise sind diese als Rundlöcher oder Schlitze ausgeführt. Alternativ sind die Kappen als Zellulose-Kappen ausgebildet.
Der Endlos-Förderer ist weiterhin vorzugsweise mittels eines Antriebs, insbesondere Motors, angetrieben und bewegt die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen innerhalb der Förderebene. Das bedeutet, dass die Bearbeitung an den einzelnen Stationen ebenfalls innerhalb der Förderebene erfolgt. Die Antriebsachse des Endlos-Förderers ist senkrecht zu der Förderebene ausgerichtet. Die Fertigungsanlage kann einen Fertigungstisch aufweisen, auf dem die Stationen angeordnet sein können. Die Förderebene ist vorzugsweise parallel zu einer Tischplatte des Fertigungstischs ausgerichtet.
Besonders bevorzugt sind die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen dazu ausgebildet, die Hülsen während sämtlicher Arbeitsschritte, also von einem Zuführen der Hülse bis zu einem Abführen der Hülse, zu halten.
Mit der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefiltern wird die Aufgabe in zufriedenstellender Weise gelöst. Insbesondere wird eine Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefiltern bereitgestellt, die äußerst platzsparend ist und bei der sämtliche Teile gut zugängig sind.
Bei der Ausbildung als Kettenförderer, Riemenförderer oder Bandförderer, also als Förderer mit Endlosschleife und Flexibilität in der Förderebene, kann der Endlos-Förderer flexibel und optimal an die Platzverhältnisse der Fertigungsanlage angepasst werden. Im Vergleich zu einem starren Förderer, wie beispielsweise einem Rundtisch, ist der Einsatz eines flexiblen Endlos-Förderers deutlich uneingeschränkter. Besonders bevorzugt ist der Endlos-Förderer als Kette ausgebildet. Dann ist eine besonders einfache Befestigung der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen möglich.
Vorzugsweise weist der Endlosförderer eine Vielzahl von Einrichtungen zum lösbaren Befestigen der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen auf. Die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen sind somit austauschbar. Einerseits können defekte Teile so besser getauscht werden und andererseits ist die Fertigungsanlage hierdurch universeller und kann Hülsen mit unterschiedlichen Durchmessern bearbeiten. Die Filterhülsen können rein beispielhaft Durchmesser im Bereich von 5 bis 9 mm aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Förderebene eine horizontale Ebene.
Bei einer horizontalen Ebene ergeben sich insbesondere Vorteile bei der Zugänglichkeit der gesamten Fertigungsanlage und der einzelnen Stationen. Die Hülsen sind hierbei während des gesamten Prozesses sichtbar, so dass eine einfache Qualitätsüberwachung möglich ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Einsetzrichtung der unteren Kappen und die Einsetzrichtung der oberen Kappen orthogonal zu der Förderebene ausgerichtet sind.
Während dem Einsetzen der unteren Kappe kann ein Amboss als Gegenstück von oben angeordnet sein. Ebenso kann beim Einsetzen der oberen Kappe ein Amboss als Gegenstück von unten angeordnet sein. Besonders bevorzugt erfolgt auch die Einfüllrichtung orthogonal zur Förderebene. Hierdurch ist es möglich, die Stationen unter bzw. über der Förderebene bzw. des Endlosförderers anzuordnen. Dies sorgt für einen einfachen und platzsparenden Aufbau. Auf einen Fertigungstisch übertragen, verläuft die Förderebene somit mit einem derartigen Abstand zum Tisch, dass unterhalb der Förderebene Stationen angeordnet werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist die Einsetzrichtung der unteren Kappe entgegengesetzt zu der Einsetzrichtung der oberen Kappe ausgerichtet.
Hierbei liegt der Vorteil darin, dass die Hülse während der Bearbeitung nicht mehr bewegt, insbesondere nicht mehr gedreht, werden müssen.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen jeweils einen Basiskörper und einen Schwenkkörper aufweisen, wobei der Schwenkkörper um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Basiskörper gelagert ist, wobei der Schwenkkörper in einer Schwenkebene zwischen einer Halteposition, in der eine Hülse an der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung haltbar ist, und einer Freigabeposition schwenkbar ist, in der eine Hülse zuführbar oder abführbar ist.
Hierbei ist der Basiskörper an dem Endlosförderer befestigt. Durch den Schwenkkörper ist die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung dazu ausgebildet, Hülsen mit unterschiedlichen Größen aufzunehmen. Außerdem ist hierdurch ein sicheres Halten und einfaches Aufnehmen und Freigeben der Hülsen möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist die Schwenkebene parallel zu der Förderebene ausgebildet oder entspricht der Förderebene.
Auch hierdurch ergibt sich eine gute Zugänglichkeit der einzelnen Komponenten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung ein Vorspannelement auf, das den Schwenkkörper in der Halteposition hält.
Die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen müssen bei einem Durchgang, also vom Einsetzen einer ersten Hülse bis zum erneuten Einsetzen einer weiteren Hülse in die gleiche Aufnahmeeinrichtung, zum Aufnehmen und zum Abgeben der Hülse, also zwei Mal, in die Freigabeposition, bewegt werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinrichtung sonst in der Halteposition gehalten wird. Vorzugsweise ist das hierzu verwendete Vorspannelement elastisch verformbar ausgebildet. Besonders bevorzugt handelt es sich um eine Feder, insbesondere um eine Druckfeder.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Fertigungsanlage mindestens einen Mitnehmer auf, der dazu ausgebildet ist, mit dem Schwenkkörper in Kontakt zu kommen, um den Schwenkkörper in die Freigabeposition zu bewegen.
Der Mitnehmer ist hierbei dazu ausgebildet, den Schwenkkörper derart zu betätigen, dass dieser sich in die Freigabeposition bewegt. Mit anderen Worten dient der Mitnehmer zur Ansteuerung des Schwenkkörpers. Aus der Freigabeposition in die Halteposition wird der Schwenkkörper mittels des Vorspannelements bewegt, wenn die Betätigung des Mitnehmers unterbrochen wird. Vorzugsweise ist jeweils ein entsprechender Mitnehmer an der Hülsenzufuhr-Station und ein entsprechender Mitnehmer an der Hülsenabfuhr-Station angeordnet.
Beispielsweise kann an dem Schwenkkörper ein Anschlagelement ausgebildet sein, das dazu ausgebildet ist, mit dem Mitnehmer in Kontakt zu kommen. Das Anschlagelement kann als Körper, beispielsweise als Stange, ausgebildet sein, die sich über die restliche Hülsen-Aufnahmeeinrichtung hinaus erstreckt. Beispielsweise kann sich das Anschlagelement orthogonal zu der Förderebene nach oben oder nach unten erstrecken.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Fertigungsanlage ferner eine Vielzahl von Prüfstationen zur Schlechtteilerkennung und eine Ausschuss-Station zum Aussortieren von erkannten Schlechtteilen auf.
Die Prüfstationen können abstandsmessende, vorzugsweise optische, Detektoren bzw. Sensoren aufweisen. Die Prüfstationen können insbesondere zur Überprüfung der unteren Kappe, der eingefüllten Aktivkohle und der oberen Kappe angeordnet sein. Insbesondere prüfen die Prüfstationen hierbei die richtige Position der beiden Kappen und den Füllstand der Aktivkohle. Vorzugsweise ist entsprechend hinter der ersten Kappeneinsetz-Station, hinter der Füllstation und hinter der zweiten Kappeneinsetz-Station eine jeweils zugehörige Prüfstation angeordnet. Der relative Begriff "hinter" bedeutet stromabwärts im Stoffstrom gesehen. Auch an der Ausschuss-Station ist vorzugsweise ein Mitnehmer angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Fertigungsanlage eine Säuberungsstation auf, die hinter der Füllstation angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, Partikel, insbesondere Kohlenstaub, aus der Hülse bzw. dem Filter zu blasen oder zu saugen.
Beim Einfüllen der Aktivkohle werden auch immer staubförmige Partikel mit eingefüllt. Wenn die Filter nicht hiervon gereinigt werden, muss der Verwender den Filter vor Verwendung hiervon durch Ausblasen reinigen. Da das Reinigen hier in den Herstellungsprozess integriert ist, fällt dieser Schritt seitens des Verwenders weg. Die Säuberung kann insbesondere mittels Druckluft erfolgen, sodass die Säuberungsstation einen Druckluftbehälter, einen Kompressor o.ä. aufweisen kann. Die in den Kappen, insbesondere Keramikkappen, angeordneten Öffnungen können somit zum Ausblasen oder Absaugen der staubförmigen Partikel verwendet werden.
Vorzugsweise erfolgt das Säubern in der Säuberungsstation mittels Saugen bzw. Absaugen, da der elektrisch leitende Kohlenstoff so nicht in der Anlage verteilt wird.
Ferner wird die Aufgabe mittels eines Verfahrens zum Herstellen von Aktivkohlefiltern gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Zuführen von einer Hülse an einer Hülsenzufuhr-Station; Einsetzen von einer unteren Kappe in die Hülse an einer ersten Kappeneinsetz-Station; Einfüllen von Aktivkohle in die Hülse an einer Füllstation; Einsetzen von einer oberen Kappe in die Hülse an einer zweite Kappeneinsetz-Station; und Abführen der Hülse bzw. des Filters in einen Sammelbehälter, wobei das Bewegen der Hülse zwischen den Stationen mittels eines als Kettenförderer, Riemenförderer oder Bandförderer ausgebildeten Endlos-Förderers erfolgt, der eine Vielzahl von Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen aufweist und dazu ausgebildet ist, die Hülsen mittels der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen in einer Förderebene zu bewegen.
Erfindungsgemäß verbleibt die Hülse vom Zuführen der Hülse bis zum Abführen der Hülse in der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung.
Bei dem Verfahren sind die bereits im Zusammenhang mit der Fertigungsanlage beschriebenen Aspekte und Vorteile gleichermaßen gültig. Entsprechend sind die bereits bezüglich der einzelnen Fertigungsanlagen genannten Vorteile und Aspekte auf das Verfahren übertragbar und werden hier nicht einzeln wiederholt. Insbesondere kann das Verfahren mittels der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage durchgeführt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kommt beim Bewegen der Hülse zwischen den Stationen zumindest ein Mitnehmer mit den Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen derart in Kontakt, dass ein Schwenkkörper der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung von einer Halteposition, in der eine entsprechende Hülse gehalten wird, in eine Freigabeposition bewegt wird, in der eine entsprechende Hülse zuführbar oder abführbar ist.
Hierdurch ergibt sich eine einfache Möglichkeit, die Hülsen und damit die Filter in unterschiedlichen Fertigungsständen in der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung anzuordnen und von dieser zu entfernen. Der Mitnehmer betätigt den Schwenkkörper hierbei. Insbesondere findet ein Bewegen des Schwenkkörpers in die Freigabeposition an der Hülsenzufuhr-Station, der Hülsenabfuhr-Station und optional selektiv an der Ausschuss-Station statt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt nach dem Einfüllen der Aktivkohle und vor dem Abführen der Hülse bzw. des Filters ein Säuberungsschritt, bei dem die Hülse bzw. der Filter an einer Säuberungsstation ausgeblasen oder ausgesaugt wird.
Hierbei werden feine störende Partikel beispielsweise mittels Druckluft entfernt. Vorzugsweise wird die Hülse bzw. der Filter jedoch ausgesaugt. Das Entfernen der Partikel erhöht den Komfort für den Verwender.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass eine Schlechtteilerkennung an einer Vielzahl von Prüfstationen und ein Ausschuss von erkannten Schlechtteilen an einer Ausschuss-Station erfolgen.
Die Fertigungsanlage und das Verfahren sind besonders zur Herstellung von Aktivkohlefiltern geeignet. Alternativ hierzu wäre allerdings auch eine Eignung bei anderen Filtern möglich, wobei dann anstelle der Aktivkohle ein anderes, vorzugsweise partikelförmiges, Filtermaterial verwendet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Fertigungsanlage und anhand der Figuren. Es zeigen:

Fig. 1: eine Explosionsansicht eines Filters, der mittels der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage herstellbar ist;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage zum Herstellen von Aktivkohlefiltern;
Fig. 3: eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Fertigungsanlage von oben;
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Hülsen-Aufnahmeeinrichtung; und
Fig. 5: eine Draufsicht der in Fig. 4 gezeigten Hülsen-Aufnahmeeinrichtung.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Filters 1000, der mittels der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage bzw. des Verfahrens herstellbar ist. Der Filter weist eine Hülse 200 auf, der mittels einer unteren Kappe 300 (in der Fig. 1 links dargestellt) von unten verschlossen ist. Innerhalb der Hülse 200 ist Aktivkohle 400 angeordnet, die als Filtermaterial fungiert. Durch die porösen Kohlestücke wird der Rauch wie durch ein Labyrinth geführt, wodurch ein großer Teil der schädlichen Stoffe im Filter 1000 zurückbleiben. Eine obere Kappe 500 verschließt den Filter 1000 von der Oberseite her.
Die Hülse 200 ist ein vorzugsweise zylindrischer Hohlkörper mit einem Innenbereich, der mittels der Kappen 300 und 500 verschließbar ist und in dem das Filtermaterial, hier die Aktivkohle 400, eingeschlossen ist. Bei den Hülsen 200 handelt es sich vorzugsweise um eine Hülse 200 aus Papier oder Pappe. Die Kappen 300 und 500 sind vorzugsweise aus Keramik ausgebildet und dienen dazu, die Enden der Hülse 200 zu verschließen. Wie bei der unteren Kappe 300 angedeutet, weisen die Kappen 300, 500 Öffnungen 301 auf. Durch diese Öffnungen 301 können bei der Produktion Kohlepartikel abgesaugt werden.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Fertigungsanlage 100 zum Herstellen von Aktivkohlefiltern 1000. Die Fertigungsanlage 100 weist einen Fertigungstisch 101 auf, auf bzw. an dem die einzelnen Stationen angeordnet sind. Hierbei weist die Fertigungsanlage 100 zunächst eine Hülsenzufuhr-Station 110 auf, an der eine Hülse einem Endlos-Förderer 160 zugeführt wird. Der Endlos-Förderer 160 weist einen Antrieb 102 und eine Förderebene E auf, innerhalb der der Endlos-Förderer 160 die Hülse von einer Fertigungsstation zu einer nächsten Fertigungsstation befördert. Eine Antriebsachse des Antriebs 102 ist orthogonal zu der Förderebene E angeordnet.
Als Fertigungsstationen weist die Fertigungsanlage 100 eine erste Kappeneinsetz-Station 120, eine Füllstation 130 und eine zweite Kappeneinsetz-Station 140 auf. An der ersten Kappeneinsetz-Station 120 wird eine untere Kappe in die Hülse eingesetzt. An der Füllstation 130 wird Aktivkohle in die Hülse gefüllt. An der zweiten Kappeneinsetz-Station 140 wird eine obere Kappe in die Hülse eingesetzt.
In der in Fig. 3 gezeigten Draufsicht sind die Fertigungsanlage 100 und deren einzelne Stationen etwas detaillierter dargestellt. Die Draufsicht zeigt den Fertigungstisch 101 von oben. Die Hülsenzufuhr-Station 110 weist eine Vereinzelungseinrichtung 111 auf, die die Hülsen vereinzelt. Dann werden die Hülsen einer Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 des Endlos-Förderers 160 zugeführt. Der Endlos-Förderer 160 weist eine Vielzahl solcher Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 auf, die an dem Endlos-Förderer 160 angeordnet sind. Der Endlos-Förderer 160 bewegt die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 entlang des dargestellten Pfeils in einer Endlos-Schleife.
Von der Hülsenzufuhr-Station 110 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse zu der ersten Kappeneinsetz-Station 120 bewegt. Die erste Kappeneinsetz-Station 120 weist einen Sammelbehälter 123 auf, in dem die ersten Kappen gelagert werden. Ferner weist die erste Kappeneinsetz-Station 120 eine Vereinzelungseinrichtung 121 für die ersten Kappen auf. Die Kappen werden dann einzeln in Richtung der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 bewegt. Hier erfolgt dies mittels eines Rundtisches 122. Die Kappe wird dann orthogonal zu der Förderebene E in die Hülse eingesetzt. Hier dient die erste Kappeneinsetz-Station 120 zum Einsetzen der unteren Kappe. Entsprechend wird die Kappe von unten in die Hülse eingesetzt.
Von der ersten Kappeneinsetz-Station 120 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der ersten Prüfstation 181 bewegt. An der ersten Prüfstation 181 erfolgt eine Prüfung dahingehend, ob die erste Hülse richtig eingesetzt worden ist. Insbesondere wird geprüft, ob die Einsetztiefe, also die Richtung orthogonal zu der Förderebene E, korrekt ist. Die erste Prüfstation 181 kann hierzu einen Abstandssensor aufweisen, der die Einsetztiefe misst.
Von der ersten Prüfstation 181 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der Füllstation 130 bewegt. An der Füllstation 130 wird die Aktivkohle in die Hülse eingefüllt. Die Füllstation 130 weist hierbei einen Sammelbehälter 131 auf, in dem die Aktivkohle gelagert ist.
Von der Füllstation 130 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der zweiten Prüfstation 182 bewegt. An der zweiten Prüfstation 182 wird geprüft, ob die Einfüllmenge der Aktivkohle korrekt ist, d.h. innerhalb eines Sollbereichs liegt. Auch die zweite Prüfstation 182 kann hierzu einen Abstandssensor aufweisen, der die Füllmenge misst.
Von der zweiten Prüfstation 182 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der zweiten Kappeneinsetz-Station 140 bewegt. Die zweite Kappeneinsetz-Station 140 weist einen Sammelbehälter 143 auf, in dem die zweiten Kappen gelagert werden. Ferner weist die zweite Kappeneinsetz-Station 140 eine Vereinzelungseinrichtung 141 für die zweiten Kappen auf. Die zweiten Kappen können identisch zu den ersten Kappen ausgebildet sein. Daher ist es möglich, dass die Kappeneinsetz-Stationen 120 und 140 einen gemeinsamen Sammelbehälter aufweisen.
Die zweiten Kappen werden einzeln in Richtung der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 bewegt. Hierzu ist ebenfalls ein Rundtisch 142 angeordnet. Die zweite Kappe wird dann orthogonal zu der Förderebene E, hier von oben, in die Hülse eingesetzt. Die zweite Kappeneinsetz-Station 140 dient zum Einsetzen der oberen Kappe und daher zum Verschließen der Hülse.
Von der zweiten Kappeneinsetz-Station 140 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse bzw. dem Filter dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der dritten Prüfstation 183 bewegt. An der dritten Prüfstation 183 erfolgt eine Prüfung dahingehend, ob die zweite, also die obere Kappe richtig eingesetzt worden ist. Insbesondere wird auch hier geprüft, ob die Einsetztiefe korrekt ist. Die dritte Prüfstation 183 kann hierzu ebenfalls einen Abstandssensor aufweisen, der die Einsetztiefe misst.
Von der dritten Prüfstation 183 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 mit der Hülse bzw. dem Filter dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der Ausschuss-Station 185 bewegt. An der Ausschuss-Station 185 werden Falschteile, also nicht korrekte Filter aus dem Prozess geschleust. Bei den Falschteilen kann es sich insbesondere um eine mittels einer der Prüfstationen 181, 182, 183 als Falschteil identifizierte Filter handeln. Der Filter bzw. die entsprechende Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 wird markiert, so dass die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 gezielt an der Ausschuss-Station 185 geöffnet werden kann und den Filter freigibt. Der Filter wird dann in einen Schlechtteil-Behälter 186 abgeführt.
Zum Öffnen der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 d.h. zum Freigeben der Hülse bzw. des Filters kann ein in Fig. 3 schematisch dargestellter Mitnehmer 105 mit der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 in Kontakt kommen. Der Mitnehmer 105 kann bewegbar, vorzugsweise klappbar, an dem Endlos-Förderer 160 befestigt sein. Beispielsweise kann dieser in einer Ebene parallel zu der Förderebene E bewegbar sein. Insgesamt kann so die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 gezielt zum Freigeben der Hülse bzw. des Filters gebracht werden.
Von der Ausschuss-Station 185 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 mit der Hülse bzw. dem Filter dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der Säuberungsstation 190 bewegt. An der Säuberungsstation 190 wird der Filter dann von feinen Staubpartikeln befreit. Hierzu kann die Säuberungsstation 190 einen Druckluftbehälter, einen Kompressor o.ä. aufweisen.
Von der Säuberungsstation 190 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 mit der Hülse bzw. dem Filter dann mittels des Endlos-Förderers 160 zu der Hülsenabfuhr-Station 150 bewegt. An der Hülsenabfuhr-Station 150 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 geöffnet, so dass die Hülse bzw. der Filter freigegeben wird. Hierzu ist auch an der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 ein Mitnehmer 105 angeordnet. Die Filter können dann in einen Gutteil-Behälter 151 bewegt werden, beispielsweise fallen.
Von der Hülsenabfuhr-Station 150 wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 dann wieder zu der Hülsenzufuhr-Station 110 bewegt. Dort wird die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 wieder mittels eines Mitnehmers 105 geöffnet, so dass eine neue Hülse in die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen 170 eingeführt werden kann. Der Prozess beginnt dann von vorne.
Fig. 4 und Fig. 5 zeigen genauere Ansichten der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170. Die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 kann mindestens eine, hier zwei, Befestigungseinrichtungen 174 aufweisen, mittels derer die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 an dem Endlos-Förderer 160 angebracht werden kann. Die Befestigungseinrichtungen 174 können je nach Art des Endlos-Förderers 160 anders ausgebildet sein.
Die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 weist einen Basiskörper 171 und einen Schwenckörper 172 auf. Der Schwenkkörper 172 ist um eine Schwenkachse S relativ zu dem Basiskörper 171 schwenkbar. An einer Seite des Schwenkkörpers 172 ist ein Greifbereich 172a angeordnet. An der anderen Seite des Schwenkkörpers 172 ist ein Anschlagelement 175 angeordnet. Wenn das Anschlagelement 175 mit dem Mitnehmer 105 in Kontakt kommt, wird der Schwenkkörper 172 um die Schwenkachse S bewegt. Genauer wird der Schwenkkörper 172 von der in Fig. 4 und 5 gezeigten Halteposition, in der die gezeigte Hülse 200 gehalten wird, in die Freigabeposition bewegt, in der die Hülse 200 losgelassen wird. Das Anschlagelement 175 erstreckt sich parallel zu der Schwenkachse S. Die Schwenkachse S wiederum ist orthogonal zu der Förderebene E ausgebildet. Das bedeutet, dass auch die Schwenkebene, in der sich der Schwenkkörper 172 bewegt, parallel zu der Förderebene E ausgebildet ist.
Durch den Schwenkkörper 172 können Hülsen 200 mit unterschiedlichen Durchmessern von der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 gehalten werden.
Wie in Fig. 5 zu erkennen, weist die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung 170 ein Vorspannelement 173 auf, das dazu ausgebildet ist, den Schwenkkörper 172 in seiner Halteposition zu halten. Hier ist das Vorspannelement 173 als Druckfeder ausgebildet, die den Schwenkkörper 172 vorspannt. Der Angriffspunkt des Vorspannelements 173 ist hierbei in der Nähe des Anschlagelements 175 ausgebildet.
Es versteht sich, dass bei der vorliegenden Erfindung ein Zusammenhang zwischen einerseits Merkmalen besteht, die im Zusammenhang mit Verfahrensschritten beschrieben wurden, sowie andererseits Merkmalen, die im Zusammenhang mit entsprechenden Vorrichtungen beschrieben wurden. Somit sind beschriebene Verfahrensmerkmale auch als zur Erfindung gehörige Vorrichtungsmerkmale - und umgekehrt - anzusehen, selbst wenn dies nicht explizit erwähnt wurde.
Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf einzelne Ausführungsformen bzw. Varianten beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise Art und Ausgestaltung der einzelnen Komponenten sowie deren genaue Dimensionierung und räumliche Anordnung, auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet. Eine erfindungsgemäße Fertigungsanlage ist im Anspruch 1 angegeben, sowie ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren im Anspruch 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

BEZUGSZEICHENLISTE

100: Fertigungsanlage
101: Fertigungstisch
102: Antrieb
105: Mitnehmer
110: Hülsenzufuhr-Station
111: Vereinzelungseinrichtung (für Hülse)
120: erste Kappeneinsetz-Station
121: Vereinzelungseinrichtung (für erste Kappe)
122: Rundtisch (zur Kappenzufuhr)
123: Sammelbehälter
130: Füllstation
131: Sammelbehälter
140: zweite Kappeneinsetz-Station
141: Vereinzelungseinrichtung (für zweite Kappe)
142: Rundtisch (zur Kappenzufuhr)
143: Sammelbehälter
150: Hülsenabfuhr-Station
151: Gutteil-Behälter
160: Endlos-Förderer
170: Hülsen-Aufnahmeeinrichtung
171: Basiskörper
172: Schwenkkörper
172a: Greifbereich
173: Vorspannelement
174: Befestigungseinrichtung
175: Anschlagelement
181: erste Prüfstation (für untere Kappe)
182: zweite Prüfstation (für Aktivkohle)
183: dritte Prüfstation (für obere Kappe)
185: Ausschuss-Station
186: Schlechtteil-Behälter
190: Säuberungsstation
200: Hülse
300: untere Kappe
301: Öffnungen
400: Aktivkohle
500: obere Kappe
1000: Filter
E: Förderebene
S: Schwenkachse

Claims

Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern, wobei die Fertigungsanlage (100) zumindest folgende Stationen aufweist:
- eine Hülsenzufuhr-Station (110) zum Zuführen von Hülsen (200);

- eine erste Kappeneinsetz-Station (120) zum Einsetzen von unteren Kappen in die Hülsen (200);

- eine Füllstation (130) zum Einfüllen von Aktivkohle in die Hülsen (200); und

- eine zweite Kappeneinsetz-Station (140) zum Einsetzen von oberen Kappen in die Hülsen (200),
wobei die Fertigungsanlage (100) einen Endlos-Förderer (160) aufweist, der eine Vielzahl von Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) aufweist und dazu ausgebildet ist, die Hülsen (200) mittels der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) in einer Förderebene E zu bewegen, wobei die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) dazu ausgebildet sind, die Hülsen (200) während des Einsetzens der unteren Kappe und/oder während des Einsetzens der oberen Kappe zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlos-Förderer (160) als Kettenförderer, Riemenförderer oder Bandförderer ausgebildet ist.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach Anspruch 1,
wobei die Förderebene E eine horizontale Ebene ist.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Einsetzrichtung der unteren Kappen und die Einsetzrichtung der oberen Kappen orthogonal zu der Förderebene E ausgerichtet sind.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach Anspruch 3,
wobei die Einsetzrichtung der unteren Kappe entgegengesetzt zu der Einsetzrichtung der oberen Kappe ausgerichtet ist.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) jeweils einen Basiskörper (171) und einen Schwenkkörper (172) aufweisen, wobei der Schwenkkörper (172) um eine Schwenkachse S schwenkbar an dem Basiskörper (171) gelagert ist, wobei der Schwenkkörper (172) in einer Schwenkebene zwischen einer Halteposition, in der eine Hülse (200) an der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung (170) haltbar ist, und einer Freigabeposition schwenkbar ist, in der eine Hülse (200) zuführbar oder abführbar ist.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach Anspruch 5,
wobei die Schwenkebene parallel zu der Förderebene E ausgebildet ist oder der Förderebene E entspricht.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach Anspruch 5 oder 6,
wobei die Hülsen-Aufnahmeeinrichtung (170) ein Vorspannelement (173) aufweist, das den Schwenkkörper (172) in der Halteposition hält.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
wobei die Fertigungsanlage (100) mindestens einen Mitnehmer (105) aufweist, der dazu ausgebildet ist, mit dem Schwenkkörper (172) in Kontakt zu kommen, um den Schwenkkörper (172) in die Freigabeposition zu bewegen.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Fertigungsanlage (100) ferner eine Vielzahl von Prüfstationen (181, 182, 183) zur Schlechtteilerkennung und eine Ausschuss-Station (185) zum Aussortieren von erkannten Schlechtteilen aufweist.
Fertigungsanlage (100) zum Herstellen von Aktivkohlefiltern nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Fertigungsanlage (100) eine Säuberungsstation (190) aufweist, die hinter der Füllstation (130) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, Partikel, insbesondere Kohlenstaub, aus der Hülse (200) zu blasen oder zu saugen.
Verfahren zum Herstellen von Aktivkohlefiltern, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Zuführen von einer Hülse (200) an einer Hülsenzufuhr-Station (110);

- Einsetzen von einer unteren Kappe in die Hülse (200) an einer ersten Kappeneinsetz-Station (120);

- Einfüllen von Aktivkohle in die Hülse (200) an einer Füllstation (130);

- Einsetzen von einer oberen Kappe in die Hülse (200) an einer zweite Kappeneinsetz-Station (140); und

- Abführen der Hülse (200) an einer Hülsenabfuhr-Station (150),
wobei das Bewegen der Hülse (200) zwischen den Stationen mittels eines als Kettenförderer, Riemenförderer oder Bandförderer ausgebildeten Endlos-Förderers (160) erfolgt, der eine Vielzahl von Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) aufweist und dazu ausgebildet ist, die Hülsen (200) mittels der Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) in einer Förderebene E zu bewegen, wobei die Hülse (200) vom Zuführen der Hülse (200) bis zum Abführen der Hülse (200) in der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung (170) verbleibt.
Verfahren zum Herstellen von Aktivkohlefiltern gemäß Anspruch 11,
wobei beim Bewegen der Hülse (200) zwischen den Stationen zumindest ein Mitnehmer (105) mit den Hülsen-Aufnahmeeinrichtungen (170) derart in Kontakt kommt, dass ein Schwenkkörper (172) der Hülsen-Aufnahmeeinrichtung (170) von einer Halteposition, in der eine entsprechende Hülse (200) gehalten wird, in eine Freigabeposition bewegt wird, in der eine entsprechende Hülse (200) zuführbar oder abführbar ist.
Verfahren zum Herstellen von Aktivkohlefiltern gemäß Anspruch 11 oder 12,
wobei nach dem Einfüllen der Aktivkohle und vor dem Abführen der Hülse (200) ein Säuberungsschritt erfolgt, bei dem die Hülse (200) an einer Säuberungsstation (190) ausgeblasen oder ausgesaugt wird.
Verfahren zum Herstellen von Aktivkohlefiltern gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13,
wobei eine Schlechtteilerkennung an einer Vielzahl von Prüfstationen (180) und ein Ausschuss von erkannten Schlechtteilen an einer Ausschuss-Station (185) erfolgt.