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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von fließfähigem Material
aus einem Behälter
mit einer Innenverpackung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
wie sie beispielsweise aus der
FR 2 742 138 A1 als bekannt hervorgeht.
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Zum
Transport und zur Lagerung fließfähiger Materialien
wie z.B. Klebstoffen oder Lacken werden vielfach Behälter mit
Innenverpackungen eingesetzt. Ein Beispiel eines solchen Behälters ist
in der
DE 36 05 422
A1 gezeigt. Die Innenverpackung wird durch einen (allseits
geschlossenen oder zum Behälterdeckel
hin offenen) Foliensack gebildet, der dicht gegenüber dem
fließfähigen Material
ist. Die Innenverpackung schirmt das fließfähige Material gegenüber der
Behälterinnenwand
ab und verhindert somit, dass das fließfähige Material mit der Behälterinnenwand
in Berührung
kommt. Nach der Entnahme des fließfähigen Materials kann die Innenverpackung – zusammen
mit den darin enthaltenen Resten an fließfähigem Material – schnell
und Kosten sparend aus dem Behälter
entnommen und entsorgt werden; der Behälter selbst kann ohne aufwendige
Reinigung weiterbenutzt werden. Dadurch wird einerseits die Umwelt
geschont, da die Menge an anfallendem Sondermüll minimiert wird; weiterhin
werden Kosteneinsparungen erreicht, da auf eine aufwendige Reinigung
des Behälters
verzichtet werden kann.
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Typischerweise
wird die Innenverpackung durch eine flexible Kunststofffolie gebildet,
die in den Behälter
eingelegt ist. Wird mit Hilfe einer Entnahmevorrichtung (z.B. mit
Hilfe einer Fasspumpenanlage) das fließfähige Material aus dem Behälter entnommen,
so muss die in den Behälter
hineinragende Ansaugleitung der Entnahmevorrichtung einen Sicherheitsabstand
zum Behälterboden
einhalten, um ein Einsaugen der Folie in die Ansaugleitung (und – als Folge
davon – eine
Verstopfung der Ansaugleitung und/oder eine Beschädigung der
Folie) zu vermeiden. Mit der Wahrung dieses Sicherheitsabstands
ist der Nachteil verbunden, dass im Behälter ein Rest (je nach Behältergröße 4-20
kg) an fließfähigem Material
verbleibt, der nicht genutzt werden kann, sondern als Sondermüll entsorgt
werden muss. Um diese Materialverschwendung zu vermeiden, schlägt die
DE 36 05 422 A1 vor,
die Innenverpackung im Bereich des Behälterbodens mit einer steifen
Abdeckplatte zu versehen, die verhindert, dass der den Boden darstellende
Bereich der Innenverpackung in die Ansaugleitung der Entnahmevorrichtung
hineingesaugt wird. Die steife Abdeckplatte stellt jedoch ihrerseits Sondermüll dar,
der entsorgt werden muss.
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Aus
der JP 07-033250 A ist eine Entnahmevorrichtung für fließfähiges Material
bekannt, deren Ansaugleitung an ihrem in den Behälter hineinragenden Ende eine
Folgeplatte mit einem Niederhalter aufweist, der ein Einsaugen der
Innenverpackung in die Ansaugleitung verhindert. Aus der gattungsbildenden
FR 2 742 138 A1 ist
eine Entnahmevorrichtung mit einer Folgeplatte bekannt, die an ihrer
dem Behälterboden
zugewandten Stirnseite eine konkave Aussparung aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Entnahmevorrichtung
in einer solchen Weise zu verbessern, dass eine vollständige Entleerung
des in der flexiblen Innenverpackung enthaltenen fließfähigen Materials
ermöglicht
wird.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach
umfasst die Entnahmevorrichtung eine Pumpe für das fließfähige Material und eine Ansaugleitung,
deren in den Behälter
hineinragendes Ende mit einem Niederhalter versehen ist. Der Niederhalter
verhindert, dass bei der Entnahme des fließfähigen Materials die flexible
Innenverpackung in die Ansaugleitung hineingesaugt werden kann;
somit kann das Ende der Ansaugleitung bis auf den Grund des Behälters eingetaucht
werden, ohne dass eine Beschädigung
oder ein Einsaugen der Innenverpackung befürchtet werden muss. Zur Entnahme
hochviskoser, pastenartiger Substanzen, wie z.B. viskose Klebstoffe,
Fette, Cremes, Pasten, Silikon oder Farben, ist die Ansaugleitung
mit einer Folgeplatte versehen. Diese Folgeplatte übt einen
Druck auf das fließfähige Material
im Behälter
aus und gewährleistet
so, dass eine Hohlraumbildung vermieden wird und ein konstanter
Materialfluss sichergestellt wird. Weiterhin schützt die Folgeplatte das noch
nicht gepumpte Material vor Staub, Feuchtigkeit und Aushärtung durch
Luftkontakt. Die Ansaugöffnung
befindet sich auf der dem Behälterboden
zugewandten Seite der Folgeplatte, die erfindungsgemäß mit dem
Niederhalter versehen ist. Auf diese Weise kann ein Einsaugen der
Innenverpackung in die Ansaugöffnung hinein
vermieden werden.
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Die
Folgeplatte weist an ihrer dem Behälterboden zugewandten Seite
eine konkave (z.B. bauchige oder kegelförmige) Aussparung auf, an der
der Niederhalter befestigt ist. Der Niederhalter umfasst eine an
der Folgeplatte befestigte Brücke,
die im Bereich der Ansaugleitung mit einem von der Ansaugleitung
abragenden Steg versehen ist.
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Der
Niederhalter kann ein Sieb umfassen. In einer ersten Ausgestaltung
der Erfindung ist der Niederhalter durch ein Sieb gebildet. Zweckmäßigerweise
liegt das – vorzugsweise
ebene – Sieb
flach auf der konkaven Aussparung der Folgeplatte auf und ist an
diese befestigt. Das Sieb überspannt
dabei den gesamten Querschnitt der dem Behälterboden zugewandten Aussparung
der Folgeplatte, so dass ein gleichmäßiges Einströmen des
fließfähigen Materials über die
gesamte Folgeplatte hin gewährleistet
wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Innenfolie nicht
in die Aussparung hineingesaugt wird, sondern dass ein ordnungsgemäßes Fördern des
fließfähigen Materials
auch dann noch gewährleistet
ist, wenn die Folgeplatte bis auf den Behälterboden vorgeschoben ist.
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In
Entnahmevorrichtungen für
Klebstoffe, die in Fahrzeugkarosserien zum Einsatz kommen, hat sich
als Sieb ein ebenes, 2-4 mm dickes Lochblech mit rechteckigen Löchern von
10 mm Seitenlänge
gut bewährt.
Ganz allgemein ist es zweckmäßig, das Lochblech – nach Viskosität des Materials
und Dicke bzw. Flexibilität
der Innenfolie – mit
runden oder rechteckigen Durchbrüchen
von 5-20 mm Durchmesser bzw. von 5-20 mm Seitenlänge zu versehen. Diese Art
von Sieb gewährleistet
einen guten Durchfluss des zu pumpenden Materials, wird auch bei
hohen Drücken
nur wenig verformt und verhindert prozesssicher das Einsaugen der
Innenfolie.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Materialentnahme aus einem Behälter
mit einer Innenverpackung (Schnittdarstellung);
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2 eine
Aufsicht auf einen in der Vorrichtung der 1 enthaltenen
Niederhalter, der als Sieb ausgestaltet ist (Detaildarstellung des
Ausschnitts II der 1 in einer Aufsicht);
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3 eine
alternative Ausgestaltung des Behälters mit Innenverpackung
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4 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausgestaltung des Niederhalters.
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1 zeigt
einen Behälter 1,
der ein fließfähiges Material 2 mit
hoher Viskosität
enthält.
Um eine Benetzung der Behälterinnenwand 3 mit
dem fließfähigen Material 2 zu
vermeiden, ist der Behälter 1 mit einer
Innenverpackung 4 versehen, die an der Behälterinnenwand 3 anliegt.
Die Innenverpackung 4 ist durch eine flexible Folie gebildet,
die dicht gegenüber dem
darin enthaltenen fließfähigen Material 2 ist
und den Behälterabmessungen
angepasst ist, so dass sie am Behälterboden 10 und der
Behälterinnenwand 3 anliegt.
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Zur
Entnahme des fließfähigen Materials wird
eine Fasspumpenanlage 5 eingesetzt, die eine Entnahmevorrichtung 6 mit
einer Pumpe 7 und einer Folgeplatte 8 umfasst. Über eine
Ansaugleitung 9 saugt die Pumpe 7 fließfähiges Material
an und fördert
es zu einem (in 1 nicht gezeigten) Verbraucher.
Die Folgeplatte 8 presst das fließfähige Material 2, so
dass eine Hohlraumbildung im Behälter 1 vermieden
wird und das fließfähige Material 2 konstant über die
Ansaugleitung 9 und die Pumpe 7 zum Verbraucher
gefördert
werden kann. Die Folgeplatte 8 ist an ihrer dem Behälterboden 10 zugewandten
Stirnseite 12 mit einer konkaven Aussparung 11 versehen.
Dichtringe 13 am Außenumfang
der Folgeplatte 8 stellen sicher, dass kein fließfähiges Material 2 zwischen
der Innenverpackung 4 und der Folgeplatte 8 hindurch
austreten kann und dass durch das Einpressen der Folgeplatte 8 ein
Druck im Innenraum des Behälters 1 aufgebaut
werden kann.
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Erfindungsgemäß ist die
dem Behälterboden 10 zugewandte
Stirnseite 12 der Folgeplatte 8 mit einem Niederhalter 14 versehen,
der im Ausführungsbeispiel
der 1 als Sieb 14' ausgestaltet ist. Der Durchmesser
des Siebes 14' ist
so bemessen, dass es die gesamte Stirnseite 12 der Folgeplatte 8 überspannt
und an ihrem Außenrand 15 befestigt
ist. Das Sieb 14' kann
durch ein gewobenes Gitter aus Drähten oder Streifen aus Metall
oder aus Kunststoff gebildet sein. Vorzugsweise ist das Sieb 14' ein ebenes Lochblech 16 mit
einer Blechdicke von 2-4 mm. Ein Ausschnitt dieses Lochblechs 16 ist
in 2 in einer Aufsicht dargestellt. Die Löcher 17 des
Lochblechs 16 haben typischerweise eine Seitenlänge 18 (bzw. einen
Durchmesser) von 5-20 mm; ihre Dimensionierung ist insbesondere
abhängig
von der Art des Behälters 1,
der Flexibilität
und Wandstärke
der Innenverpackung 4 und der Viskosität fließfähigen Materials 2.
Ein solches Sieb 14',
verbunden mit der konkaven Ausgestaltung der Folgeplatte 8,
behindert das Fließverhalten
des zu fördernden
Materials 2 nicht. Bei einer Annäherung der Folgeplatte 8 an
den Behälterboden 10 (d.h.
beim so genannten Leerfahren des Behälters 1) verhindert
das Sieb 14',
dass die Innenverpackung 4 in die Aussparung 11 bzw.
die Ansaugleitung 9 eingesaugt wird. Somit ist es möglich, die
Folgeplatte 8 bis auf den Behälterboden 10 abzusenken
und somit den Inhalt des Behälters 1 komplett zu
verarbeiten, da einerseits das stirnseitig 12 an der Folgeplatte 8 befestigte
Sieb 14' an
den Behälterboden 10 gedrückt wird,
andererseits die Förderpumpe 7 nicht
die Kraft hat, die Folie der Innenverpackung durch die Löcher 17 einzuziehen.
Dadurch ist es möglich,
den Behälterinhalt
effizienter zu nutzen und die Sondermüllkosten zu reduzieren.
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Wird
die erfindungsgemäße Vorrichtung 6 zum
Fördern
einer niedrigviskosen fließfähigen Materials
verwendet, so kann auf die Folgeplatte 8 verzichtet werden.
In diesem Fall wird das Sieb 14' direkt an dem dem Behälterboden 10 zugewandten
Ende der Ansaugleitung 9 angebracht. Die Größe der Löcher 17 des
Siebs 14' wird
entsprechend angepasst.
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Neben
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Behälters 1 mit
einer Innenverpackung 4, die zur Behälteroberseite hin offen ist
und somit die Form eines nach oben hin offenen Sacks hat, kann der
Behälter 1 eine
Innenverpackung 4' in
Form eines geschlossenen Sacks enthalten, die das fließfähige Material 2 vollständig umgibt
(siehe 3). Wird ein solcher Behälter 1 in Betrieb
genommen, so wird zunächst
die Innenverpackung 4' an
einer mittig angeordneten Position aufgeschnitten; dies ist in 3 durch
den Ausschnittbereich 19 angedeutet. Zwischen Ausschnittbereich 19 und
Behälterinnenwand 3 verbleibt
dabei ein ringförmiger
Bereich 4'' der folienartigen
Innenverpackung 4'.
Wird die in 1 gezeigte Entnahmevorrichtung 6 zum
Entnehmen des fließfähigen Materials 2 verwendet,
so legt sich der im Bereich der Behälteroberseite verbleibende
Teil 4'' der Innenverpackung 4' beim Absenken
der Folgeplatte 8 an das Sieb 14' an. Dadurch kann das fließfähige Material 2 nicht
mehr durch den gesamten Querschnitt der Aussparung 11 hindurch
zur Pumpe 7 fließen,
sondern wird durch den Ausschnittbereich 19 begrenzt. Ist
die Viskosität
des im Behälter 1 befindlichen
Materials 2 ausreichend gering, so kann dennoch ein störungsfreies
Fördern
des Materials 2 durch den Ausschnittbereich 19 gewährleistet
werden; notfalls kann der Ausschnittbereich 19 vergrößert werden.
Bei zähfließendem Material 2 hat
die Begrenzung des Materialsflusses durch den Ausschnittsbereich 19 allerdings
zur Konsequenz, dass sich beim Absenken der Folgeplatte 8 die
Aussparung 11 zwischen Sieb 14' und Folgeplatte 8 mit
fließfähigem Material 2 füllt, dass
sich jedoch in Randbereichen 20 der Aussparung 11 Zonen
ausbilden, in denen kein ausreichender Materialfluss mehr stattfindet.
In diesen Randbereichen 20 verbleibt somit ein Rest des
zähfließenden Materials 2,
der beim Überschreiten
der maximalen Haltbarkeitsdauer verfällt. Da immer geringe Mengen
dieses Rests zur Pumpe 7 hin mitgeschleppt werden, kann
diese Verunreinigung die Qualität
des geförderten
Materials 2 beeinträchtigen.
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In
diesem Fall empfiehlt es sich, als Niederhalter 14 die
in 4 gezeigte Brücke 14'' zu verwenden, die in der Aussparung 11 der
Folgeplatte 8 befestigt wird. Die Brücke 14'' ist
mit zwei gewölbten Armen 21 versehen,
deren Wölbung
der konkaven Form der Aussparung 11 entspricht, so dass
die Brücke 14'' in diesem Bereich flächig an
der Wand der Aussparung 11 anliegt und mit ihr verschraubt
werden kann. In dem der Ansaugleitung 9 gegenüberliegenden
Bereich weist die Brücke 14'' einen abgewinkelten Steg 22 auf,
der in Zusammenbaulage der Brücke 14'' mit der Folgeplatte 8 in
Richtung Behälterboden 10 vorspringt.
Die Höhe 23 des
Stegs 22 ist höchstens
so groß wie
die Tiefe der Aussparung 11, so dass die an der Folgeplatte 8 befestigte
Brücke 14'' nicht über die Stirnseite 12 der
Folgeplatte 8 hinausragt. Die Länge 24 des Stegs 22 ist
so bemessen, dass die Seitenwände 25 des
Stegs 22 etwa 10-20 mm von der Ansaugleitung 9 entfernt
sind. Die Brücke 14'' besteht aus einem Metallblech
mit einer Blechdicke von 4-5 mm und hat eine Breite 27 von 30-80
mm, vorzugsweise etwa 50 mm. Der Steg 22, insbesondere
der dem Behälterboden 10 zugewandte
Stegboden 26, kann als Lochblech ausgestaltet sein.
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Wird
die Folgeplatte 8 mit der Brücke 14'' zur Entnahme
von fließfähigem Material 2 aus
einem Behälter 1 mit geschlossener
Innenverpackung 4' eingesetzt,
so liegt beim Absenken der Folgeplatte 8 in den Behälter 1 der
ringförmige
Bereich 4'' der Innenverpackung 4' an der Wandung
der Folgeplatten-Aussparung 11 an. Dadurch wird eine Verschmutzung
der Folgeplatte 8, der Dichtringe 13 und des Behälters 1 vermieden.
Bei einer Annäherung der
Folgeplatte 8 an den Behälterboden 10 drückt der Steg 22 der
Brücke 14'' auf den am Behälterboden 10 befindlichen
Teil der Innenverpackung 4' und
verhindert, dass die Innenverpackung 4' in die Ansaugleitung 9 eingesaugt
wird. Durch den als Brücke 14'' ausgestalteten Niederhalter 14 ist
es daher auch im Fall der geschlossenen Innenverpackung 4' der 3 und
bei hochviskosen fließfähigen Materialien 2 möglich, die
Folgeplatte 8 bis auf den Behälterboden 10 abzusenken
und somit den Inhalt des Behälters 1 komplett
zu verarbeiten.
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Zur
Verwendung bei hochviskosen Materialien 2 kann der Niederhalter 14 zusätzlich zu
der Brücke 14'' eine überkreuz zu dieser in der Aussparung 11 angeordnete
weitere Brücke
umfassen.