DE102004039340A1

DE102004039340A1 - Verfahren zum kompakten Befüllen eines Behälters

Info

Publication number: DE102004039340A1
Application number: DE200410039340
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. Ottow; Matthias Gandt; Eberhard Böttcher
Original assignee: FEW BLANKENBURG GmbH
Current assignee: FEW BLANKENBURG GmbH
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-02-23
Also published as: EP1626005A2; EP1626005A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut. Dieses Verfahren wird bei Transportfahrzeugen, insbesondere Güter-Schienenfahrzeugen, Lastkraftwagen oder Frachtschiffen, angewendet, bei denen ein Transportvolumen, insbesondere ein Lademaß, beschränkt ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird der formveränderliche Behälter mit dem schüttfähigen Gut befüllt, daraufhin der befüllte formveränderliche Behälter luftdicht abgeschlossen und ein Innenraum des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck beaufschlagt. Das Beaufschlagen des Innenraums des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck wird solange durchgeführt, bis die Abmessungen des formveränderlichen Behälters einen vorgegebenen Grenzwert erreicht haben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut. Dieses Verfahren wird bei Transportfahrzeugen, insbesondere Güter-Schienenfahrzeugen, Lastkraftwagen oder Frachtschiffen, angewendet, bei denen ein Transportvolumen, insbesondere ein Lademaß, beschränkt ist.
Bei Transportfahrzeugen des Straßenverkehrs ist gemäß § 22 Abs. 2 der deutschen Straßenverkehrsordnung eine maximale Breite incl. Ladung von 2,55 m, bei Fahrzeugen zu land- oder forstwirtschaftlichen Zwecken 3 m, sowie eine maximale Höhe von 4 m zulässig. Überschreiten Transportfahrzeuge diese Abmessungen, so ist gemäß § 29 Abs. 3 Straßenverkehrsordnung für deren Verkehr eine besondere Erlaubnis erforderlich.
Bei Transportfahrzeugen des Schiffsverkehrs besteht gemäß § 58 Abs. 1 der deutschen Seeschifffahrtsstraßenordnung für alle Fahrzeuge sowie Schub- und Schleppverbände, die bekannt gemachte Abmessungen und Größen überschreiten, eine Meldepflicht bei einer entsprechend bekannt gemachten Verkehrszentrale einer Seeschifffahrtsstraße.
Bei Transportfahrzeugen des Schienenverkehrs sind Fahrten nur innerhalb eines sog. Lademaßes zulässig. Das Lademaß ist eine Begrenzungslinie, die festlegt, bis zu welchen äußeren Maßen in Höhe und Breite ein Schienenfahrzeug bei Mittelstellung des Fahrzeuges im geraden Gleis beladen werden darf. Transporte mit einer gewissen Überschreitung des Lademaßes, insbesondere bei Transport außergewöhnlich geformter Frachtstücke, sind nur auf Antrag des Absenders unter bestimmten, im Einzelfall festzulegenden Bedingungen, mit besonderer Genehmigung zulässig.
Bei der Deutschen Bahn AG existieren vier Klassen einer Überschreitung eines Lademaßes, die hier Lademaßüberschreitung Lü genannt wird. Dies sind Lü Anton, Lü Berta, Lü Cäsar und Lü Dora. Transporte mit Lü Anton überschreiten zwar das zulässige Lademaß, betreffen und behindern jedoch grundsätzlich nicht Fahrten auf einem benachbarten Gleis,

– Lü Berta reichen maximal bis zur Mitte zwischen zwei benachbarten Gleisen und erlauben im Nachbargleis eine Vorbeifahrt eines Fahrzeuges ohne Lü, mit Lü Anton oder mit Lü Berta,
– Lü Cäsar reichen über die Mitte zwischen zwei benachbarten Gleisen hinaus und erlauben im Nachbargleis eine Vorbeifahrt eines Fahrzeuges ohne Lü und mit Lü Anton,
– Lü Dora reichen so weit in den Bereich des Nachbargleises hinein, dass dort keine Fahrt stattfinden kann.

Fahrten von Transportfahrzeugen, die insbesondere mit Ihrer Ladung zulässige Abmessungen oder ein zulässiges Lademaß überschreiten, sind somit bei allen Verkehrsträgern in allen Fällen melde- und/oder zulassungspflichtig. Dies bedeutet, dass diese Fahrten mit einem erhöhten verwaltungstechnischen Aufwand und somit erhöhten Kosten verbunden sind. Desweiteren kann für solche Fahrten ein Befahren bestimmter Strecken ausgeschlossen werden, wenn diese Strecken nicht die technischen Voraussetzungen für eine solche Fahrt aufweisen oder wenn ihr lichter Raum zu schmal und/oder nicht hoch genug ist.
Transportfahrzeuge, die zulässige Abmessungen oder ein zulässiges Lademaß nicht überschreiten, haben jedoch nur ein begrenztes Transportvolumen. Zur optimalen Ausschöpfung dieses begrenzten Transportvolumens werden im Stand der Technik mehrere unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten vorgeschlagen.

Aus DE 195 26 743 ist ein Verfahren zum Befüllen und Entleeren eines Behälters mit schüttfähigem Gut bekannt, bei dem als Behälter ein flexibler und luftdurchlässiger Gewebecontainer mit mindestens einer Zugangsöffnung bereitgestellt wird. Zum Befüllen des Gewebecontainers wird das schüttfähige Gut durch Unterdruck in den Gewebecontainer gesaugt. Die Wirkungsweise der Befüllung entspricht somit der eines handelsüblichen Staubsaugers. Zum Entleeren des Gewebecontainers wird das schüttfähige Gut aus dem Gewebecontainer wieder herausgesaugt.

Aus DE 38 03 049 ist ein Verfahren zur Befüllung von Silofahrzeugen mit pulverförmigen Stoffen bekannt, bei dem ein Silobehälter mit pulverförmigen Stoffen befüllt wird. Daraufhin wird der Innenraum des Silobehälters auf vorzugsweise 0,5 bar bis 0,8 bar evakuiert, damit ein effektives anschließendes Befüllen des Innenraums des Silobehälters mit einem Inertgas, vorzugsweise trockene Pressluft, erfolgen kann. Durch die Befüllung mit Inertgas und einer Druckwechselverdichtung wird der pulverförmige Stoff verdichtet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein Transport eines Maximums einer Menge des schüttfähigen Gutes bei einem minimalen Volumen gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein formveränderlicher Behälter zunächst mit schüttfähigem Gut befüllt. Die Außenabmessungen des befüllten formveränderlichen Behälters überschreiten hierbei die vorgegebenen Grenzwerte, d.h. das erforderliche vorgegebene Transportvolumen wird durch den befüllten formveränderlichen Behälter zunächst nicht eingehalten.

Daraufhin wird der befüllte formveränderliche Behälter luftdicht abgeschlossen und der Innenraum des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck beaufschlagt. Dabei wird die Luft zwischen den einzelnen Partikeln des schüttfähigen Gutes herausgesaugt, so dass diese sich enger aneinanderschmiegen. Dies verringert das Volumen des schüttfähigen Gutes und erhöht somit dessen Packungsdichte.

Desweiteren verursacht die Luftströmung, die im formveränderlichen Behälter durch das Beaufschlagen mit Unterdruck und das Absaugen der Luft entsteht, eine Umlagerung und Umordnung der einzelnen Partikel des schüttfähigen Gutes. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Packungsdichte und Volumenverkleinerung des schüttfähigen Gutes.

Dieses Beaufschlagen des Innenraums des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck wird nun so lange durchgeführt, bis die Abmessungen des formveränderlichen Behälters einen vorgegebenen Grenzwert erreicht haben und damit das erforderliche vorgegebene Transportvolumen eingehalten wird.

Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit, dass mit Hilfe kostengünstiger und handelsüblicher Maßnahmen das Transportvolumen eines schüttfähigen Gutes verringert wird.

Ansprüche 2 bis 10 beinhalten vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung aus Anspruch 1.

Nach Anspruch 2 wird als Unterdruck insbesondere ein Grobvakuum mit gegenüber Umgebungsbedingungen um etwa 80 % bis 90 % vermindertem Luftdruck verwendet. Dieses Grobvakuum kann mit Hilfe handelsüblicher und kos tengünstiger Vakuumpumpen erzeugt werden, insbesondere Kreiselpumpen, Kolbenpumpen, Wasserstrahlpumpen oder Drehschieberpumpen.

Nach Anspruch 3 ist bei Schienenfahrzeugen der vorgegebene Grenzwert für die Abmessungen des formveränderlichen Behälters eine Lademaßüberschreitung. Das Beaufschlagen des Innenraums des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck wird demzufolge so lange durchgeführt, bis die Abmessungen des formveränderlichen Behälters eine maximal vorgegebene Lademaßüberschreitung unterschreiten.

Nach Anspruch 4 wird der formveränderliche Behälter vor der Befüllung mit dem schüttfähigen Gut mit Überdruck beaufschlagt.

Vorteil dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass der formveränderliche Behälter durch den Überdruck in seinem Inneren ähnlich einem Ballon aufgeblasen wird. Hierdurch erreicht sein Innenraum ein maximales Volumen, so dass er mit einer maximalen Menge schüttfähigen Gutes befüllt werden kann. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn der formveränderliche Behälter vor seiner Befüllung zu Transportzwecken zusammengelegt oder zusammengefaltet wurde und sein Innenraum demzufolge nur ein minimales Volumen aufweist.

Nach Anspruch 5 wird der formveränderliche Behälter vor der Befüllung mit dem schüttfähigen Gut mit Unterdruck beaufschlagt. Hierfür eignen sich insbesondere Behälter, die zwar formveränderlich sind, jedoch auch im unbefüllten Zustand bei Unterdruck in ihrem Innenraum ein bestimmtes Mindestvolumen aufweisen.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird das schüttfähige Gut durch den Unterdruck in den Behälter gesaugt. Demzufolge wird vorteilhaft das schüttfähige Gut gegenüber einer Befüllung unter Umgebungsluftdruck zusätzlich verdichtet und das Transportvolumen zusätzlich verkleinert.

Nach Anspruch 6 besteht das schüttfähige Gut aus Holzhackschnitzeln. Holzhackschnitzel weisen ein spezifisches Gewicht im Bereich von 350 kg/m³ auf, im Gegensatz zu Festholz, das ein spezifisches Gewicht im Bereich von 900 kg/m³ aufweist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Packungsdichte der Holzhackschnitzel so weit erhöht, dass das schüttfähige Gut das spezifische Gewicht von Festholz nahezu erreicht und somit die doppelte bis dreifache Menge von Holzhackschnitzeln transportiert werden können.

Nach Anspruch 7 ist der formveränderliche Behälter ein Sack bestehend aus luftundurchlässiger Kunststofffolie, der über eine Öffnung mit schüttfähigem Gut befüllt wird. Die luftundurchlässige Kunststofffolie ist hierbei insbesondere mit einer Einlage aus einer Gewebestruktur verstärkt.

Vorteil hierbei ist, dass ein Sack aus Kunststofffolie ein besonders geringes Eigengewicht sowie im unbefüllten Zustand ein sehr geringes Packmaß aufweist. Desweiteren vorteilhaft ist, dass sich Kunststofffolie gut an die Oberflächenstruktur des Füllgutes anpasst, so dass der Sack nur wenig zu dem gesamten Transportvolumen beiträgt. Vorteilhaft sind auch die geringen Anschaffungskosten eines Sackes aus Kunststofffolie.

Nach Anspruch 8 wird das schüttfähige Gut während und/oder nach der Befüllung des formveränderlichen Behälters durch zusätzliche Maßnahmen verdichtet. Diese zusätzlichen Maßnahmen werden in Anspruch 9 und 10 weiter erläutert.

Nach Anspruch 9 erfolgt das Verdichten des schüttfähigen Gutes mit Hilfe einer Fluidisierung des schüttfähigen Gutes. Diese Fluidisierung erfolgt insbesondere durch Einleiten von Druckluft in das schüttfähige Gut, wodurch sich das schüttfähige Gut wie eine Flüssigkeit verhält. Insbesondere werden hierdurch die im formveränderlichen Behälter zunächst unregelmäßig angeordneten Partikel des schüttfähigen Gutes dazu angeregt, sich in einer regelmäßigen Struktur anzuordnen, wodurch sich ihre Packungsdichte erhöht.

Nach Anspruch 10 erfolgt das Verdichten des schüttfähigen Gutes durch Rütteln des schüttfähigen Gutes. Auch hierdurch werden die im formveränderlichen Behälter zunächst unregelmäßig angeordneten Partikel des schüttfähigen Gutes dazu angeregt, sich in einer regelmäßigen Struktur anzuordnen, wodurch sich ihre Packungsdichte erhöht.

Eine Kombination aus Fluidisierung und Rütteln des schüttfähigen Gutes nach Anspruch 9 und 10 führt zu einer weiteren Erhöhung dessen Packungsdichte.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung mit drei Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen in
1 schematisch einen formveränderlichen Behälter, der mit schüttfähigem Gut befüllt wird,
2 schematisch einen formveränderlichen Behälter, befüllt mit schüttfähigem Gut, der evakuiert wird,
3 schematisch einen evakuierten formveränderlichen Behälter, befüllt mit schüttfähigem Gut, mit minimalem Transportvolumen.
Ein formveränderlicher Behälter 1 in Form eines Sackes wird gemäß 1 über eine Schlauchleitung 3 mit schüttfähigem Gut 2 befüllt. Die Schlauchleitung 3 ragt in eine Öffnung 4 des formveränderlichen Behälters 1, wobei die einzelnen Partikel des schüttfähigen Gutes 2 in Befüllungsrichtung 5 in den formveränderlichen Behälter 1 fallen oder gedrückt werden.
Ist der formveränderliche Behälter 1 mit dem schüttfähigem Gut 2 befüllt, so ragt der formveränderliche Behälter 1 mit seinen Außenabmessungen gemäß 2 über ein zulässiges Lademaß 8 hinaus.
Die Öffnung 4 wird mittels eines Verschlusselementes 7 verengt, so dass die Öffnung 4 die Schlauchleitung 3 luftdicht umschließt. Nun wird ein Unterdruck an die Schlauchleitung 3 angelegt und die Luft aus dem Innenraum des formveränderlichen Behälters 1 in Evakuierungsrichtung 6 abgesaugt. Dies dauert so lange an, bis gemäß 3 die Außenabmessungen des formveränderlichen Behälters 1 das Lademaß 8 einhalten. Daraufhin wird die Schlauchleitung 3 aus der Öffnung 4 gezogen und die Öffnung 4 mit dem Verschlusselement 7 luftdicht verschlossen.

1: formveränderlicher Behälter
2: schüttfähiges Gut
3: Schlauchleitung
4: Öffnung
5: Befüllungsrichtung
6: Evakuierungsrichtung
7: Verschlusselement
8: Lademaß

Claims

Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters eines Transportfahrzeuges, bei dem ein Lademaß und somit ein Transportvolumen beschränkt ist, mit schüttfähigem Gut, dadurch gekennzeichnet, dass – der formveränderliche Behälter mit dem schüttfähigen Gut befüllt wird, – daraufhin der befüllte formveränderliche Behälter luftdicht abgeschlossen wird, – ein Innenraum des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck beaufschlagt wird und – das Beaufschlagen des Innenraums des luftdicht abgeschlossenen befüllten formveränderlichen Behälters mit Unterdruck so lange durchgeführt wird, bis die Abmessungen des formveränderlichen Behälters einen vorgegebenen Grenzwert erreicht haben.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterdruck ein Grobvakuum mit gegenüber Umgebungsbedingungen um etwa 80 % bis 90 % vermindertem Luftdruck verwendet wird.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schienenfahrzeugen der vorgegebene Grenzwert für die Abmessungen des formveränderlichen Behälters eine Lademaßüberschreitung ist.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliche Behälter vor der Befüllung mit dem schüttfähigen Gut mit Überdruck beaufschlagt wird.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliche Behälter vor der Befüllung mit dem schüttfähigen Gut mit Unterdruck beaufschlagt wird.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schüttfähige Gut aus Holzhackschnitzeln besteht.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliche Behälter ein Sack bestehend aus Kunststofffolie ist.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das schüttfähige Gut während und/oder nach der Befüllung des formveränderlichen Behälters verdichtet wird.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des schüttfähigen Gutes mit Hilfe einer Fluidisierung des schüttfähigen Gutes durchgeführt wird.
Verfahren zum kompakten Befüllen eines formveränderlichen Behälters mit schüttfähigem Gut nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichten des schüttfähigen Gutes durch Rütteln des schüttfähigen Gutes durchgeführt wird.