CN114555479A - 用于将固体原料由容器再填充和转移到混合器的设备 - Google Patents
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Abstract
用于将固体原料从原容器再填充和转移到工艺混合器中的单元和相关方法。
Description
本发明涉及一种用于再填充和转移固体原料的单元，包括用于将固体原料从原容器再填充到标准化装载单元的再填充单元，以及用于将固体原料从标准化装载单元转移到工艺混合器中的转移单元。此外，本发明涉及一种再填充和转移固体原料的方法。
现有技术
配制剂是具有或高或低复杂度的多组分体系，并且它们的生产是宽范围的不同工业分支的中心组成部分。实例包括涂料工业、食品工业和医药工业。通过物理混合液体(流体)和固体物质(原料)来生产相应的配制剂。一般而言，生产所需的固体(例如涂料工业中的颜料和填料)在上游步骤中转化成液体形式(糊、研磨料)，然后以这些中间体的形式用于实际生产过程中。
在工业生产中存在的待生产的大量产品，换言之，配制剂，常常伴随着在待使用的原料方面同样巨大的复杂性。因此，许多产品只能不规则地、以相对小的量和作为零担货物(piece goods)生产。因此，原料也大部分以零担货物的形式使用。
在这种情况下，固体原料通常直接从原容器，换言之，从供应原料的包装，引入生产操作。在这些袋子中，原料通常以散装材料(粉末形式)的形式存在。将原容器手工切开，然后其中的散装材料通过被翻入例如打开的袋堆、料斗或类似的转移容器中而引入生产。
然后，转移容器通常通过例如相应的管道系统直接连接到工艺混合器。在工艺混合器中，固体原料然后与其他原料接触，例如其他固体原料，和特别地流体原料。
然而，所述程序具有各种缺点。
例如，在通常将固体原料手动引入生产操作期间，显著且难以控制的扬尘和因此对工作区域的污染以及员工的潜在健康危害暴露是不可避免的。
此外，在该手动填充操作期间，显然需要考虑原容器的尺寸和/或重量。取决于待生产的配制剂的配方，必须储存已经开口的原容器，以备可能的进一步使用，并且为了储存，必须密封并运输到专用的临时储存场所—昂贵且不便的程序。
此外，值得注意的是，出于安全考虑，要求原料(包括固体原料)的中央仓库满足某些规定，以便允许打开已经供应的原料单元(例如，承载限定数量的原容器(例如，袋)的货盘，袋通过例如包装膜额外地共同包装)。为了避免在中央仓库中以昂贵且不便的方式获得这些条件，这可能意味着这种原料单元必须首先从仓库中取出，转移到专用场所(通常是生产场所)以打开和取出特定数量的原容器，然后剩余的原容器必须再次共同包装并转移回到中央仓库。与此相关的管理和后勤成本和复杂性是巨大的。
固体原料从转移容器经由相应的管道系统转移到工艺混合器中的事实相当重要地意味着工艺混合器内的气氛也可以成比例地转移到固体原料的分配区域中，甚至进一步转移到原料储存区域。由于可燃液体原料也经常用于配制剂的生产区，并且由于这些原料的一定蒸气压，在工艺混合器中可能产生可燃性气氛，因此再填充操作具有将可燃性蒸气转移至其中引入固体原料的区域中的风险。即使许多或实际上大多数用于生产配制剂的固体原料基本上不可燃，因此也不能产生可燃粉尘，但偶尔分配可能产生可燃粉尘的原料在统计学上是不可避免的。因此，总而言之，这意味着，仅基于统计，在分配区中存在可燃混杂混合物(蒸气和粉尘)出现的风险。已知避免由混杂混合物产生的点火源的必要性难以评估和实施。此外，爆炸极限可能存在变化(换言之，尽管没有达到单个组分的爆炸极限，混杂混合物可能是爆炸性的)。
问题和技术方案
因此，提供一种用于再填充和转移固体原料的单元将是有利的，并且因此是本发明所要解决的问题，其允许进行相应的再填充和转移而没有难以控制的扬尘和相应的对员工健康有害的暴露，这也确保了不会转移爆炸风险的区域。此外，再填充和转移应该是可能的，而不产生固体原料的原容器开口和相应的中间储存。此外，有利的是能够在不对包括特定数量的原容器的供应的原料单元进行简单开口的情况下进行，并且随后需要将它们再次放回储存。
已发现一种用于再填充和转移固体原料的单元，其包括：
(1)用于将固体原料从原容器再填充到标准化装载单元(sL)的再填充单元，所述再填充单元包括以下部件：
(1.1)机器人单元，其包括机器人，所述机器人包括用于捕获包含固体原料的原容器并移动所捕获的原容器的装置(M1.1)，
(1.2)容器，其包括：
-用于将固体原料接收到容器中的上部第一开口(oO1.2)，
-用于从容器排出固体原料的下部第二开口(uO1.2)，
-切割装置(S1.2)，其设置在容器内，用于切开包含固体原料的原容器，
机器人(M1.1)的捕获和移动装置包括覆盖装置(A1.1)，并且覆盖装置(A1.1)、上部开口(oO1.2)和切割装置(S1.2)设置成使得在用装置(A1.1)捕获的原容器被切割装置切碎并且容纳的原料落入容器(1.2)中的位置，
覆盖装置(A1.1)形状配合地位于上部开口(oO1.2)上并且闭合上部开口，(2)标准化装载单元，各自包括：
-用于接收固体原料的第一开口(eO2)，
-开口(eO2)的第一可逆闭合装置(eV2)，
-用于排出固体原料的第二开口(zO2)，
-开口(zO2)的第二可逆闭合装置(zV2)，
或
-用于接收和排出固体原料的开口(ezO2)，和
-开口(ezO2)的可逆闭合装置(ezV2)，
再填充单元(1)的容器(1.2)和标准化装载单元(2)设置成使得它们能够经由开口(uO1.2)与开口(eO2)或与开口(ezO2)的连接件(V)可逆地彼此连接，并且在连接状态下，固体原料能够从容器(1.2)转移到标准化装载单元(2)中，
和
(3)用于将固体原料从标准化装载单元(2)转移到工艺混合器中的转移单元，所述转移单元包括以下部件：
(3.1)用于对接标准化装载单元(2)和用于经由装载单元(2)的开口(zO2)或经由装载单元(2)的开口(ezO2)取出存在于标准化装载单元(2)中的限定量的固体原料的装置，和
(3.2)用于将根据(3.1)的限定量转移至工艺混合器中的装置，
装置(3.2)与设备相连，通过该设备可以实现活性气流，该气流沿根据(3.1)的限定量的转移方向排列。
此外，还发现了一种使用本发明的用于再填充和转移固体原料的单元的再填充和转移方法。
发明描述
本发明的单元包括多个装置和子单元，实例是(子)单元(1)和(3)。根据本发明，术语“装置”或“单元”或“子单元”描述了各装置或单元或子单元的可界定的性质和单独的功能。例如，两个单元/装置不必在空间上或物理上彼此清楚地分开和/或一个装置或一个单元本身不必构成空间上和/或物理上独立的区域。
本发明的用于再填充和转移固体原料的单元包括从(1)用于将固体原料从原容器再填充到标准化装载单元中的再填充单元开始。
术语“固体”，例如与“固体原料”相关，在本发明的上下文中应理解为通常的习惯含义。因此，优选地，这意味着在标准条件(标准温度和标准压力)下，所讨论的物质处于固体聚集状态，换言之，处于例如结晶、无定形或多晶态或处于这些状态的混合状态下。
如上文已述的那样，固体原料的原容器是其中供应原料的包装品。更特别地，它们是袋，例如塑料和/或纸的那些。这些原容器通常以包括限定数量的原容器的较大原料单元的形式(例如，以承载特定数量的原容器的货盘的形式)供应。然后，这些较大的原料单元在每种情况下具有用于单个原容器的共同包装形式，例如包装膜。
在再填充单元(1)中，固体原料从原容器转移到标准化装载单元(2)中。该装载单元(2)的进一步细节参见下文。
再填充单元(1)首先包括机器人单元(1.1)(即，能够自动执行某些机械活动的单元)。其包括用于捕获包含固体原料的原容器并且还用于移动该捕获的原料的装置(M1.1)。如已知的那样，该装置例如设置为至少一个可平移和旋转移动的臂，该臂包括至少一个可自动驱动的捕获电机系统，例如机械夹持机构或真空夹持器。就填充有散装材料的袋的捕获而言，后者已经证明是合适的(因为它们允许以不破坏容器的方式进行捕获)，因此它们是优选的。当然，机器人单元(1.1)或装置(M1.1)也可具有所述类型的捕获电机系统和/或能够转换/切换两个不同捕获电机系统的切换机构。在本发明的上下文中，这也是优选的变体。
机器人单元的装置(M1.1)包括覆盖装置(A1.1)。因此，显然设置该覆盖装置以覆盖开口。该装置可包括例如板，在这种情况下，该板能够覆盖相应的平面开口。
所捕获的包含固体原料的原容器可经由装置(M1.1)转移到容器(1.2)中。容器(1.2)包括上部第一开口(oO1.2)以及下部第二开口(uO1.2)。最后，该容器用于将原料本身(如散装材料)无尘地转移到标准化装载单元(2)中，如稍后将在下文描述的那样。在这种情况下，上部开口用于接收固体原料，而下部开口用于再次排出这些固体原料。为了这些目的，容器可以具有任何所需的形状，条件是保持上述性能和功能。然而，优选地，容器设置成料斗形状，其中上部开口相对于下部开口更大，从而导致容器向下渐缩。根据经验，可以以这种方式最佳地实现再填充操作。
容器(1.2)进一步包括切割装置(S1.2)，其设置在容器内并且设置用于切开包含固体原料的原容器。因此，所述装置优选地是刀片，借助该刀片可以切开上述袋。
关键的是，覆盖装置(A1.1)、上部开口(oO1.2)和切割装置(S1.2)设置成使得在由装置(A.1.1)捕获的原容器被所述切割装置切碎的位置，覆盖装置(A1.1)形状配合地位于上部开口(oO1.2)上并闭合上部开口。本领域技术人员可以改变相应的几何和结构特异性变量和彼此的布置。从上文可知，在任何情况下，为了到达所述位置，装置(M1.1)必须移动，使得捕获的原容器首先接近上部开口(oO1.2)，然后通过开口(o1.2)引入容器(1.2)中。在切割装置切开原容器并因此所容纳的固体原料落入容器(1.2)中的位置，覆盖装置形状配合地位于上部开口(oO1.2)上并将其闭合。因此，优选地，覆盖装置设置在装置(M1.1)的捕获电机系统的紧邻附近，或者是所述电机系统的一部分。原则上可以设想，切割装置(S1.2)可移动地设置，并且在覆盖装置的所述形状配合定位中，被主动地和自动地驱动到原容器，从而将其切开。然而，优选的是固定切割装置指向开口(oO1.2)的方向的机械上更简单且更精致的解决方案。在这种情况下，该装置定位成使得被引导通过开口的原容器从上方放置到切割装置上并被切开。在实现容器的有效切开的位置(换言之，容器已经被切开到原料作为散装材料落入容器(1.2)中的程度)，同样实现所述的形状配合覆盖。这确保了在完全没有或至少极低水平存在粉尘的情况下，可以对这种原容器进行实际上非常粉尘密集的打开和清空操作。
即使由于所述原因，在再填充操作期间避免了或至少显著减少了固体原料的扬尘，再填充单元也可以包括抽吸取出单元(1.3)，经由该抽吸取出单元，可在抽吸下排出确实产生的任何残留粉尘。在此可以提及的可能的装置是例如涡流罩、环形抽吸取出系统或多点抽吸取出系统。
为了正确且有效地处置清空的原容器，还可以存在与再填充单元(1)相关联的处置单元(1b)。在这种情况下，如前所述被捕获和清空的原容器可以借助于机器人单元经由装置(M1.1)在单元(1b)的方向上移动，然后释放(因为，当然，捕获电机系统被可逆地设置)。处置单元最终可以是任何所需的设置，并且最终确保适当的处置。除了优选存在的收集容器之外，为了接收清空的容器，可以存在用于压实容器的装置(例如空袋压实器)和用于输送容器或压实容器的装置(例如螺旋输送机、输送带)。
本发明的单元进一步包括标准化装载单元(2)。
根据广为人知的定义，装载单元(L)在非常一般的意义上应理解为是指用于容纳货物的包装物品，例如盒子、圆桶、容器以及任何其他可设想和可用的容器。标准化装载单元(2)是特定的装载单元，其被设置和标准化—即，使其均一化—与它们的功能一致。
装载单元的功能之一是将固体原料从单元(1)转移到单元(3)中。为了因此必要地接收和必要地排出原料，装载单元(2)包括两个开口(eO2)和(zO2)，或者包括一个开口(ezO2)。因此，在后一种情况下，原料的实际转移通常需要装载单元(2)的转动，更特别地，装载单元(2)转动180°，就时间而言，该转动必须在接收和排出之间发生。原因是，设备的构造作为整体当然优选地使得排出原料的单元在排出期间定位在接收单元上方。因此，当接收原料时，装载单元(2)位于单元(1)下方，当排出原料时，装载单元位于单元(3)上方。
由于装载单元(2)具有用于接收固体原料的第一开口(eO2)或开口(ezO2)，其可通过连接件(V)连接到容器(1.2)的开口(uO1.2)，以便将固体原料转移到装载单元(2)中，因此固有的情况是标准化必须至少扩展到该可逆连接件(V)。
类似地，由于下文稍后描述的转移单元(3)包括用于对接标准化装载单元(2)和用于经由开口(zO2)或开口(ezO2)从标准化装载单元(2)取出限定量的固体原料的装置(3.1)，因此标准化必须同样至少扩展到对应于装置(3.1)的用于对接和用于取出装载单元(2)的装置。
装载单元(2)的标准化当然也可以以其他方式实现。例如，独立于所述的连接和对接，装载单元可以在其容量、形状几何或材料方面标准化。
装载单元(2)优选具有1-2立方米的接收容量(容量)。用于装载单元(2)的典型材料例如为1.4301、1.4541或1.4571等级的钢，以及塑料，例如特别是导电聚乙烯。
如上文已述的那样，标准化扩展到开口(uO1.2)与开口(eO2)或(ezO2)的可逆连接件(V)，并且扩展到相对于装置(3.1)的对接和取出机构。
用于连接、对接以及转移和取出的装置优选地在其设置上是自动的，这意味着所涉及的操作是结合人工控制装置，尤其是电子控制装置来执行的。
这种连接、对接机构以及转移和取出机构的设置可以由本领域技术人员单独选择。下文将参考借助装置(3.1)的对接和取出的描述进行简要说明。就此而言，然后还描述了装置(3.1)。
为了对接，装载单元(2)可以具有标准化的附件，其用于对接到装置(3.1)。相应地，装置(3.1)在这种情况下具有对接设备，该对接设备用作装载单元(2)上的附件的配对物和/或连接元件。如果装载单元(2)被带到装置(3.1)的对接位置，则其优选地自动居中并被制动或耦合。在这种情况下，标准化装载单元(2)具有固体出口，该固体出口当然能够分别可逆地闭合和打开。在经由附件对接之后，固体出口以这样的方式对准，即物质能够从装载单元(2)流入单元(3)。例如，在装载单元(2)和装置(3.1)之间存在物理连接，这至少由装载单元(2)和装置(3.1)上的相应对接设备的附接而产生。然后，在装置(3.1)和装载单元(2)之间经由开口(zO2)或(ezO2)建立连接，以便取出原料。此外，优选地，通过所述耦合，通过基本上已知的连接元件，可以确保向装载单元(2)供应通用的辅助能量(电、蒸汽和/或压缩空气)，从而确保装载单元(2)的自动打开(即，借助可逆闭合装置(zV2)打开(zO2)或借助可逆闭合装置(ezV2)打开开口(ezO2))，以产生物质流，或者驱动装载单元内的搅拌设备或加热设备。
然后，装置(3.1)能够取出限定量的固体原料。为此，装置(3.1)可以包括称重单元(例如，称重传感器)，其能够监测材料的流动并通过结合控制装置和调节机构来调节和适应它。
质量流量的实际调节可以通过位于装载单元(2)中的锥体的振动和/或通过可以是装载单元或装置(3.1)的一部分的螺杆的驱动来实现。也可使用盘形阀或瓣阀。也可以存在振动单元、流化单元等(如果需要促进固体流动性质)。基于添加值，该系统的投料精度为至少2％。也可以将投料速率限制在例如每秒一千克。因此，在这种情况下，装置(3.1)首先包括上述用于确定取出量的装置(尤其是测力传感器)。此外，它们包括用于取出的实际机构的控制装置(即，例如，设置在装载单元(2)中的锥体或螺杆或盘形阀和/或瓣阀)。在这种情况下，控制装置将特别地通过电子控制单元来设置，该电子控制单元考虑由称重传感器确定的信息以驱动取出机构，并且根据规定自动地调节和适应取出操作。在这种情况下，任选地物理地分配给装载单元(2)的部件，例如振动锥体，在这种情况下，当然以纯功能术语，与用于取出限定量的装置(3.1)成比例地分配。
就再填充单元(1)及其与标准化装载单元(2)的连接件(V)而言，上文所述对接和取出原理显然也可能是适用的。最后，在这种情况下，与“装载单元(2)到转移单元(3)的转移”类似，发生固体原料从容器(1.2)到装载单元(2)的转移。然而，取决于个别情况和个别条件，当然也可以实现与此不同的转移机构。因此，在有疑问的情况下，并不总是需要或希望实现技术上复杂的转移机构；相反，容器(1.2)仅用于将原料无尘地转移到装载单元(2)中。然后，未填充到装载单元(2)中的原料量可以通过称重装置确定，而无需总是存在精确的投料机构。
下文将描述在本发明的上下文中优选的连接件(V)(再填充单元(1)-装载单元(2))的设置和经由装载单元(2)的开口(zO2)或(ezO2)的装置(3.1)的取出机构(装载单元(2)到转移单元(3))的设置。
此处优选使用所谓的“分离式蝶阀”(双瓣投料机构)。这些已知的是基本上基于瓣阀(盘形阀)原理的机构。该瓣阀在任何情况下都包括阀盘，该阀盘在合适的情况下能够与垫圈一起闭合管道内的开口或通道。阀盘进一步包括用于旋转的装置，例如轴，其能使得阀盘旋转至多90°。以此方式，开口或通道能够被打开，并且物质能够流动。借助阀盘的旋转度，可以调节通道的横截面，因此可以调节有效质量流量。通过向轴提供相应的辅助能量，例如压缩空气或电能，并且通过引入电子控制单元(其也可与相应的称重单元连通)，因此也可自动建立以及调节物质的具体流量。
在双瓣投料机构的情况下，所述的瓣阀与另一“被动盘”组合。主动瓣阀和被动盘在闭合状态下形成容器或管道区段中的可逆闭合装置。通过连接和/或耦合两个阀盘，然后彼此平行定位的盘可以经由活动零件的驱动轴共同且均匀地旋转。该系统的一个优点是，在闭合状态下，两个阀盘能够闭合两个容器，甚至是空间上彼此分离的容器。然而，此外，在盘的耦合和相应的旋转之后，确保了物质的优选地可调节和可适应的流动，其中盘的耦合可以体现为具有这样的密封，即，使得没有待转移的材料，尤其是固体散装材料能够渗透到中间区域中。由于两个盘的面向中间区域的侧面在盘分离之后代表随后实现的闭合装置的外侧，因此确保固体原料的转移而没有污染。
对于装载单元(2)的第一实施方案，即存在第一开口(eO2)和第二开口(zO2)，因此在本发明的上下文中优选的是：
-容器(1.2)的下部开口(uO1.2)具有设置为阀盘的可逆闭合装置，装载单元(2)的第一可逆闭合装置(eV2)同样设置为阀盘，且
-所述两个阀盘是双瓣投料机构的一部分。
更优选地，开口(uO1.2)的可逆闭合装置构成双瓣投料机构的活动部分，因此包括驱动轴。以此方式，可以以更简单的结构实现辅助能量的供应，以便确保固体原料从容器(1.2)到装载单元(2)的自动且可调节的再填充。
此外，从上文所述的内容得出，在装载单元(2)的第一实施方案(两个开口)的情况下，优选的是：
-装载单元(2)的第二可逆闭合装置(zV2)设置为阀盘，
-用于对接和取出的装置(3.1)包括开口(O3.1)以及开口(O3.1)的可逆闭合装置(V3.1)，并且闭合装置(V3.1)同样配置为阀盘，且-所述两个阀盘是双瓣投料机构的一部分。
更优选地，开口(O3.1)的可逆闭合装置(V3.1)构成双瓣投料机构的活动部分，因此包括驱动轴。以此方式，可以以更简单的结构实现辅助能量的供应，以便确保固体原料从装载单元(2)到单元(3)的自动且可调节的转移。
对于装载单元(2)的第二实施方案，即存在一个开口(ezO2)，因此存在如下情况：在本发明的上下文中优选的是，
-容器(1.2)的下部开口(uO1.2)具有设置为阀盘的可逆闭合装置，装载单元(2)的可逆闭合装置(ezV2)同样设置为阀盘，且
-所述两个阀盘能够组合成双瓣投料机构。
更优选地，开口(uO1.2)的可逆闭合装置构成双瓣投料机构的活动部分，因此包括驱动轴。以此方式，可以以更简单的结构实现辅助能量的供应，以便确保固体原料从容器(1.2)到装载单元(2)的自动且可调节的再填充。
此外，从上文所述的内容得出，在装载单元(2)的第二实施方案(一个开口)的情况下，优选的是：
-用于对接和取出的装置(3.1)包括开口(O3.1)以及开口(O3.1)的可逆闭合装置(V3.1)，并且闭合装置(V3.1)同样设置为阀盘，且-所述两个阀盘，即所述阀盘(ezV2)和(V3.1)，能够组合为双瓣投料机构。
更优选地，开口(O3.1)的可逆闭合装置(V3.1)构成双瓣投料机构的活动部分，因此包括驱动轴。以此方式，可以以更简单的结构实现辅助能量的供应，以便确保固体原料从装载单元(2)到单元(3)的自动且可调节的转移。
使用如上所述的装载单元(2)提供了巨大的技术优点。原因在于，这种装载单元的体积可以容易地适应原容器以及所供应的原料单元(例如货盘)的预期或已知尺寸。此外，装载单元的填充可以与原料到工艺混合器中的所需转移在时间和空间上独立地完成。相反，在填充后，装载单元可以被转移到用于保持原料的单元(即，中间仓库)中，然后根据需要输送到用于取出的位置，并因此将原料转移到工艺混合器中。在取出后，可将仍部分填充的装载单元输送回到保持单元中。
这样做的一个结果是防止出现在进一步使用之前需要临时储存的经开口的原容器。此外，原料单元如货盘可以完全转移到装载单元中，从而避免与中央储存设施中的安全考虑有关的管理和后勤努力和复杂性。
此外，原料已经存在于该装载单元中的事实允许自动控制和计划生产操作的可能性。根据需要和当需要时，通过相应的装载单元的自动输送和随后的原料的自动取出，已经从原容器取出的原料可以被引入到工艺混合器中，而不需要任何人工干预。
本发明的单元至少包括用于将固体原料从装载单元(2)转移到工艺混合器中的转移单元(3)。
单元(3)首先包括用于对接标准化装载单元(2)和用于经由装载单元(2)的开口(zO2)或(ezO2)取出存在于标准化装载单元(2)中的限定量的固体原料的装置(3.1)。这些装置(3.1)已经在上文描述。
此外，转移单元(3)包括用于将通过(3.1)取出的量转移到工艺混合器中的装置(3.2)。
装置(3.2)的设置可以根据个别情况和生产场所的空间设置而不同。该装置可包括竖直或基本竖直的下输管，该下输管例如经由一端连接到装置(3.1)并且经由另一端连接到工艺混合器的开口，或者另一端直接设置在该开口上方或伸入该开口中。装置(3.2)还可以包括主动输送部分(例如振动溜槽、螺杆、链条输送机)，通过该主动输送部分可以实现转移。可能的实例是水平或很大程度上水平的振动溜槽(输送溜槽)，其设置成使得通过装置(3.1)取出的固体原料量能够落入溜槽的第一区域中(在合适的情况下通过设置在装置(3.1)和溜槽之间的下输管)，然后能够通过振动功能移动到溜槽的一端。然后，溜槽的该端部在端面上开口，并直接设置在工艺混合器的开口上方。以此方式，原料然后被转移到工艺混合器中。
对于本发明重要的是，装置(3.2)具有与其相关联的设备，通过该设备可以实现活性气流，所述活性气流沿根据(3.1)的限定量的转移方向排列。例如，在装置(3.2)是垂直下输管并且固体原料然后在重力驱动下最终落入工艺混合器中的情况下，可实现的气流设置在原料的下落方向上。在使用水平溜槽的情况下，气流可以平行于溜槽并在原料的移动方向上取向。
由于活性气流在转移方向上排列，因此其也在工艺混合器的方向上排列。优选用作实现气流的气体是空气或低氧或无氧气体混合物，例如氮气或稀有气体。优选使用空气，例如新鲜空气。此处，气体的体积流量优选大于所投料的固体原料的体积流量，优选大1.5倍，更优选大2.0倍。
由于活性气流沿工艺混合器的方向排列，并且通常也导入工艺混合器的内部，因此在工艺混合器中可能产生过压。原因在于，由于同样被压入工艺混合器中的气流的气体，被固体体积置换的工艺混合器气氛的气体体积不能逸出或完全逸出。通过相应的高气流体积流量，该气体甚至可额外地渗入工艺混合器中并再次导致压力增加。工艺混合器中的任何这种可能的过压可以借助工艺混合器中的相关气体往复管或过压阀来消散。
气流和因此装置(3.2)提供了显著的技术优点。
实际上，原则上不可避免地存在这样的情况，即由于采用了一部分有机溶剂，工艺混合器中的气氛包含可燃蒸气。通过任何工业上可实现的实施方案的固体原料的转移总是意味着在工艺混合器和投料系统之间形成暂时的空间连接，因此也形成气氛连接。结果是可燃蒸气泄漏到投料系统中的风险，并且该泄漏可能连续地从原容器导入再填充固体原料的区域。
如在开始已经概述的那样，纯粹统计的原因使得不可避免地出现这样的情况，即，有时必须分配可能产生可燃粉尘的原料。因此，在最初的再填充区域中，存在产生混杂混合物的风险，因此需要非常昂贵且不便的点火源预防。
现在描述的装置(3.2)和/或气流防止了投料系统中的可燃气体的潜在泄漏。原因是气流阻止了被投料的固体体积置换的工艺混合器的气氛的气体体积从工艺混合器到达投料系统。以此方式，一方面，系统地排除了危险的混杂混合物，因此，另一方面，可以在没有昂贵且复杂的点火源避免系统的情况下进行，该点火源避免系统超出了原则上已经针对固体提出的程度。
为了完整起见，可以额外解释术语“工艺混合器”。在本发明的上下文中，其指的是任何容器，其是或可以设置用于物质的混合。
本发明还涉及一种用于再填充固体原料并将其从原容器转移到工艺混合器中的方法，该方法使用本发明的上述单元来再填充和转移固体原料。在本发明的单元的上下文中描述的原理以及优选实施方案当然也适用于本发明的方法。
在该方法的第一步(A)中，将固体原料从原容器重新填充到标准化装载单元中。在这种情况下，首先(A1)提供固体原料的原容器，然后(A2)通过机器人单元(1.1)转移到容器(1.2)中。上述内容的直接结果是在该转移的情况下使用装置(M1.1)；换言之，装置(1.1)捕获原容器并将该捕获的原容器移动到容器(1.2)中。然后，在第三子步骤(A3)中，将固体原料引入容器(1.2)中，通过将容器放置在切割装置上而将原容器切开(S1.2)，原料因此落入容器中。然后在子步骤(A4)中，将固体原料从容器(1.2)转移到标准化装载单元(2)中，并将原料在此情况下引导通过相互连接且打开的开口(uO1.2)和(eO2)或(uO1.2)和(ezO2)。上文已经描述了该转移的原理以及优选的变型，包括双瓣投料机构。
在本发明方法的第二步(B)中，固体原料从装载单元(2)转移到工艺混合器中。在这种情况下，首先(B1)，通过开口(zO2)或(ezO2)将转移单元(3)连接至装载单元(2)，然后，自动地从装载单元取出限定量的固体原料。在这一点上，也可以参考上文在本发明单元的描述的上下文中的内容，自动转移的原理在单独的部件和子单元的解释中陈述。在具有开口(ezO2)的装载单元的实施方案的情况下，装载单元优选在取出之前转动，更特别地优选转动180°。
在步骤(B)的最后子步骤(B3)中，将固体原料转移到工艺混合器中，并且在转移期间实现沿转移方向排列的气流。同样，为了避免重复，参考上文关于本发明的单元的描述。
Claims (12)
1.一种用于再填充和转移固体原料的单元，其包括：
(1)用于将固体原料从原容器再填充到标准化装载单元(sL)的再填充单元，所述再填充单元包括以下部件：
(1.1)机器人单元，其包括机器人，所述机器人包括用于捕获包含固体原料的原容器并移动所捕获的原容器的装置(M1.1)，
(1.2)容器，其包括：
-用于将固体原料接收到容器中的上部第一开口(oO1.2)，
-用于从容器排出固体原料的下部第二开口(uO1.2)，
-切割装置(S1.2)，其设置在容器内，用于切开包含固体原料的原容器，
机器人(M1.1)的捕获和移动装置包括覆盖装置(A1.1)，并且覆盖装置(A1.1)、上部开口(oO1.2)和切割装置(S1.2)设置成使得在用装置(A1.1)捕获的原容器被切割装置切碎并且容纳的原料落入容器(1.2)中的位置，覆盖装置(A1.1)形状配合地位于上部开口(oO1.2)上并且闭合上部开口，
(2)标准化装载单元，各自包括：
-用于接收固体原料的第一开口(eO2)，
-开口(eO2)的第一可逆闭合装置(eV2)，
-用于排出固体原料的第二开口(zO2)，
-开口(zO2)的第二可逆闭合装置(zV2)，
或
-用于接收和排出固体原料的开口(ezO2)，和
-开口(ezO2)的可逆闭合装置(ezV2)，
再填充单元(1)的容器(1.2)和标准化装载单元(2)设置成使得它们能够经由开口(uO1.2)与开口(eO2)或与开口(ezO2)的连接件(V)可逆地彼此连接，并且在连接状态下，固体原料能够从容器(1.2)转移到标准化装载单元(2)中，
和
(3)用于将固体原料从标准化装载单元(2)转移到工艺混合器中的转移单元，所述转移单元包括以下部件：
(3.1)用于对接标准化装载单元(2)和用于经由装载单元(2)的开口(zO2)或经由装载单元(2)的开口(ezO2)取出存在于标准化装载单元(2)中的限定量的固体原料的装置，和
(3.2)用于将根据(3.1)的限定量转移至工艺混合器中的装置，装置(3.2)与设备相连，通过该设备可以实现活性气流，该气流沿根据(3.1)的限定量的转移方向排列。
2.如权利要求1所述的单元，其中装置(M1.1)设置为至少一个可平移和旋转移动的臂，所述臂包括至少一个可自动驱动的捕获电机系统。
3.如权利要求1或2所述的单元，其中切割装置(S1.2)被固定，指向开口(O1.2)的方向，并且被定位成使得被引导通过开口(O1.2)的原容器从上方放置到切割装置上并且被切开。
4.如权利要求1-3中任一项所述的单元，其中再填充单元(1)另外与用于处置清空的原容器的处置单元(1b)相关联。
5.如权利要求1-4中任一项所述的单元，其中装载单元(2)包括用于接收和排出固体原料的开口(ezO2)和开口(ezO2)的可逆闭合装置(ezV2)。
6.如权利要求1-5中任一项所述的单元，其中连接件(V)(再填充单元(1)-装载单元(2))和装置(3.1)的经由装载单元(2)的开口(zO2)或(ezO2)的取出机构设置为双瓣投料机构。
7.如权利要求1-6中任一项所述的单元，其中装置(3.2)设置为竖直或基本竖直设置的下输管。
8.如权利要求1-6中任一项所述的单元，其中装置(3.2)设置为水平或很大程度上水平设置的振动溜槽(输送溜槽)。
9.一种使用如权利要求1-8中任一项所述的单元将固体原料从原容器再填充和转移到工艺混合器的方法，其包括：
(A)将固体原料从原容器再填充到标准化装载单元中，其包括：
(A1)提供原容器，所述原容器包含固体原料，
(A2)通过机器人单元(1.1)捕获原容器并将捕获的原容器转移到容器(1.2)中，
(A3)通过将其放置在切割装置(S1.2)上而将原容器切碎，将固体原料填充到容器(1.2)中，
(A4)将根据(A3)的固体原料通过相互连接且打开的开口(uO1.2)和(eO2)或相互连接且打开的开口(uO1.2)和(ezO2)转移到标准化装载单元(2)中，
(B)将根据(A)的固体原料从标准化装载单元(2)转移到工艺混合器中，其包括：
(B1)经由装载单元(2)的开口(zO2)或开口(ezO2)将转移单元(3)连接到标准化装载单元(2)，
(B2)从装载单元(2)中自动取出限定量的固体原料，
(B3)将根据(B2)的原料转移到工艺混合器中，其中在转移过程中实现沿转移方向排列的气流。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述气流的体积流量大于所投料的固体原料的体积流量。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述气流的体积流量大于所投料的固体原料的体积流量的1.5倍。
12.如权利要求9-11中任一项所述的方法，其中使用如权利要求5所述的单元，并且在转移(B)之前转动装载单元(2)，优选转动180°。
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