DE102011018433B4

DE102011018433B4 - System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters

Info

Publication number: DE102011018433B4
Application number: DE102011018433A
Authority: DE
Inventors: Rainer Engenhart
Original assignee: EKATO SYSTEMS GmbH
Current assignee: EKATO SYSTEMS GmbH
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: US20140369158A1; WO2012143129A4; WO2012143129A1; EP2699337A1; DE102011018433A1; CA2830967A1

Abstract

Ein System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters weist folgendes auf: einen Behälter, in welchem eine Homogenisierung von Produktmasse durch Mischen erfolgt; eine Austragsvorrichtung, die wandgängig mit einer Innenwand des Behälters ausgebildet ist und nach der Beendigung des Mischens in den Behälter eingebracht wird, und eine Einrichtung zur derartigen Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung, dass diese die homogenisierte/gemischte Produktmasse in Richtung zum Boden des Behälters nach unten drückt, wo die homogenisierte/gemischte Produktmasse durch ein geöffnetes Auslassventil des Behälters ausgetragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters. Insbesondere ist hier unter fließfähigem Medium ein Produkt zu verstehen, das nicht mehr fließt, wenn es nur der Gravitationskraft ausgesetzt ist. Das System der vorliegenden Erfindung soll insbesondere für einen Einsatz mit solchen hochviskosen Medien geeignet sein.
Beim Herstellen von viskosen Emulsionen erfolgt eine Homogenisierung der Produktmasse durch Mischen in einem Behälter. Wenn die Produktmasse im Behälter sehr gut homogenisiert vorliegt, erfolgt ein Austragen dieser Produktmasse. Aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise der Scherungsempfindlichkeit, kann die Produktmasse nicht mit einer Pumpe ausgetragen werden.
Daher wurde, wie es in dem EP Patent 0 515 852 A1 angegeben ist, ein System entwickelt, wobei eine spezielle Mischwerk-Vorrichtung an einem Deckel des Behälters angeflanscht ist, mit welchem die Produktmasse schonend und mit einer Austragsrate von über 95% ausgetragen werden kann.
DE 352 172 A zeigt einen mit einem luftdicht verschließbaren Behälter für Lacke, Farben etc. und DE 362 557 A zeigt eine Spritze für medizinische Zwecke mit einer Verschraubung zwischen Kolbenstangenführung und Glaszylinder.
DE 37 24 277 C2 zeigt eine Einrichtung zum Mischen und/oder Trocknen von schüttfähigen Stoffen, wobei eine Hubvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher ein an dieser gelagerter Deckel ausgefahren werden kann. Das nächstliegende Dokument DE 30 25 241 C2 zeigt ein System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters, das folgendes aufweist: einen Behälter, in welchem eine Homogenisierung von Produktmasse durch Mischen erfolgt; eine Austragsvorrichtung, die wandgängig mit einer Innenwand des Behälters ausgebildet ist und nach der Beendigung des Mischens in den Behälter eingebracht wird und eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung, so dass diese die homogenisierte/gemischte Produktmasse in Richtung zum Boden des Behälters nach unten drückt, wo die homogenisierte/gemischte Produktmasse durch eine Auslassöffnung des Behälters ausgetragen wird. Die Austragsvorrichtung ist formflexibel ausgestaltet. Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, die Produktausbeute für hochviskose Medien in Batchprozessen noch mehr zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System gelöst, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist. Die Patentansprüche 2 und 3 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung
Das erfindungsgemäße System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters weist insbesondere folgendes auf:
einen Behälter, in welchem eine Homogenisierung von Produktmasse durch Mischen erfolgt;
eine Austragsvorrichtung, die wandgängig mit einer Innenwand des Behälters ausgebildet ist und nach der Beendigung des Mischens in den Behälter eingebracht wird; und
eine Einrichtung zur derartigen Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung, dass diese die homogenisierte/gemischte Produktmasse in Richtung zum Boden des Behälters nach unten drückt, wo die homogenisierte/gemischte Produktmasse durch ein geöffnetes Auslassventil des Behälters ausgetragen wird.
Durch die mit der Innenwand des Behälters wandgängige Ausgestaltung der Austragsvorrichtung in Verbindung mit den hochviskosen/fließfähigen Eigenschaften der homogenisierten/gemischten Produktmasse ist es möglich, die homogenisierte/gemischte Produktmasse auch von der Behälterwand sauber auszutragen. Es wird nicht nur ein scherfreier Austrag mit hoher Produktaus beute erlaubt, sondern auch ein ”pulsierfreier” Austrag, der mit einer Pumpe (einer Verdrängerpumpe), die für hochviskose Medien bzw. Produkte ausgelegt ist, normalerweise nicht erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß weist das System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters weiterhin einen an einer ersten Hubvorrichtung gelagerten ersten Deckel mit angeflanschtem Mischwerk auf, mit welchem ein Mischen zur Homogenisierung der Produktmasse erfolgt, wobei der erste Deckel mit angeflanschtem Mischwerk nach dem Mischen mittels der ersten Hubvorrichtung vollständig ausgefahren wird.
Erfindungsgemäß weist das System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters als Einrichtung zur Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung weiterhin einen an einer zweiten Hubvorrichtung mit Schwenkfunktion vom Behälter weg- und zum Behälter hindrehbar gelagerten zweiten Deckel auf, der nach dem Einlegen der Austragsvorrichtung zum Behälter hin eingeschwenkt wird und den Behälter druckfest verschließt, wonach die Austragsvorrichtung in dem Behälter mit Druck beaufschlagt wird.
Die Austragsvorrichtung ist vorzugsweise eine Scheibe oder ein Zylinder, die oder der aus druckbeständigem Material durch Fertigen mit höchster Präzision auf den Innendurchmesser des Behälters wandgängig mit der Innenwand des Behälters ausgebildet ist.
Auf vorteilhafte Weise kann die Scheibe oder der Zylinder als Austragsvorrichtung auf die homogenisierte/gemischte Produktmasse gelegt werden.
Weiterhin ist die Austragsvorrichtung vorzugsweise formflexibel und passt sich am Ende des Austragens ideal an die Bodengeometrie des Behälters an.
Durch die formflexible Ausgestaltung der Austragsvorrichtung, die beispielsweise aus Polyethylen (LDPE (low-density polyethylene)), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ähnlichen Materialien ausgebildet ist, wird somit für eine weitere Restmengenreduzierung von im Behälter verbleibender homogenisierter/gemischter Produktmasse gesorgt.
Durch das erfindungsgemäße System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters kann auf einfache Weise die Produktausbeute gegenüber der mit einem System nach dem Stand der Technik erreichbaren Austragsrate weiter erhöht werden.
Die angegebenen und weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden einem Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen klarer werden, die Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispiels darstellen und wobei:
1 ein erfindungsgemäßes System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters zeigt;
2 eine Draufsicht auf eine Austragsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 eine Seitenansicht einer Austragsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erklärt.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters gezeigt. Das System weist einen Behälter 3 auf, in welchem eine Homogenisierung von hochviskoser/fließfähiger Produktmasse erfolgt. Das System ist hier im Zustand eines Mischens gezeigt, in welchem ein erster Deckel 1 den Behälter verschließt. Der erste Deckel ist an einer ersten Hubvorrichtung 11 gelagert. An dem ersten Deckel 1 ist ein an diesem angeflanschtes Mischwerk vorgesehen, mit welchem ein Mischen zur Homogenisierung der Produktmasse erfolgt. Der erste Deckel 1 mit angeflanschtem Mischwerk wird nach dem Mischen mittels der ersten Hubvorrichtung 11 vollständig ausgefahren.
In der 1 ist weiterhin ein an einer zweiten Hubvorrichtung 21 mit Schwenkfunktion vom Behälter 3 weg- und zum Behälter 3 hindrehbar gelagerter zweiter Deckel 2 zu sehen, der während des in 1 dargestellten Mischens vom Behälter 3 weg zur Seite gedreht ist.
Erst nachdem der erste Deckel 1 mit angeflanschtem Mischwerk nach dem Mischen mittels der ersten Hubvorrichtung 11 vollständig ausgefahren ist und den Zugang zum Behälter vollständig freilegt, wird eine in den 2 und 3 dargestellte Austragsvorrichtung 4 in den Behälter 3 eingebracht und auf die homogenisierte/gemischte Produktmasse gelegt. Die Austragsvorrichtung 4 ist mit der Innenwand des Behälters 3 wandgängig ausgebildet. Sie ist vorzugsweise als eine Scheibe oder ein Zylinder ausgebildet, wie es in der 2 in einer Draufsicht für den Fall eines zylindrischen Behälters 3 mit kreisringförmigem Innendurchmesser gezeigt ist. Sie ist aus druckbeständigem Material durch Fertigen mit höchster Präzision auf den Innendurchmesser des Behälters 3 wandgängig mit der Innenwand des Behälters 3 ausgebildet. Die Austragsvorrichtung 4 ist, wie es in der Seitenansicht der 3 angedeutet ist, zudem vorzugsweise formflexibel und passt sich so gegen Ende des Austragens ideal an die Bodengeometrie des Behälters 3 an. Durch die formflexible Ausgestaltung der Austragsvorrichtung, die bevorzugt aus Polyethylen (LDPE (low-density polyethylene)), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ähnlichen Materialien ausgebildet ist, wird somit für eine weitere Restmengenreduzierung von im Behälter verbleibender homogenisierter/gemischter Produktmasse gesorgt.
Nachdem die Austragsvorrichtung 4 in den Behälter 3 und auf die homogenisierte/gemischte Produktmasse gelegt ist, wird sie mittels einer Einrichtung 5 zur Druckbeaufschlagung mit Druck beaufschlagt, so dass sie die homogenisierte/gemischte Produktmasse in Richtung zum Boden des Behälters 3 nach unten drückt, wo die homogenisierte/gemischte Produktmasse durch ein geöffnetes Auslassventil 31 des Behälters 3 ausgetragen wird.
Für die Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung 4 ist ein in 1 gezeigter an einer zweiten Hubvorrichtung 21 mit Schwenkfunktion vom Behälter 3 weg- und zum Behälter 3 hindrehbar gelagerter zweiter Deckel 2 vorgesehen, der nach dem Einlegen der Austragsvorrichtung 4 zum Behälter 3 hin eingeschwenkt wird und den Behälter 3 druckfest verschließt, wonach dann die Austragsvorrichtung 4 in dem Behälter 3 mit Druck beaufschlagt wird.
Erfindungsgemäß wird somit nach einem Mischen von Produktmasse der erste Deckel 1 mit angeflanschtem Mischwerk vom Behälter 3 entfernt. Danach wird die Austragsvorrichtung 4, die mit der Innenwand des Behälters 3 wandgängig ist, in den geöffneten und drucklosen Behälter 3 und auf die Produktmasse gelegt. Schließlich erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung 4. Beispielsweise wird dafür der zweite Deckel 2 in Richtung zu der Behälteröffnung eingeschwenkt, um dann den Behälter zu verschließen. Dann wird die Austragsvorrichtung 4, die insbesondere als Scheibe oder Zylinder aus druckbeständigem Material ausgebildet ist, mit Druck beaufschlagt und dadurch in Richtung zum Boden des Behälters 3 gepresst. Dadurch wird die Produktmasse durch ein geöffnetes Auslassventil am Boden des Behälters 3 ausgetragen.
Wenn die Austragsvorrichtung 4 den Boden des Behälters 3 erreicht hat und die Produktmasse ausgetragen ist, erfolgt eine Druckentspannung. Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Druckentspannung des Behälters 3 und wird der zweite Deckel 2 geöffnet, so dass die Austragsvorrichtung 4 aus dem Behälter 3 (manuell) entfernt werden kann. Zur Unterstützung sind bevorzugt Aufnahmen 41 auf der Austragsvorrichtung angebracht, die das manuelle Entfernen aus dem Behälter 3 erleichtern.
Durch das erfindungsgemäße System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters wird eine gegenüber bekannten Systemen deutlich verbesserte Produktausbeute erreicht.

Claims

System zur Entleerung eines mit fließfähigem Medium gefüllten Behälters, das folgendes aufweist: einen Behälter (3), in welchem eine Homogenisierung von Produktmasse durch Mischen erfolgt; eine Austragsvorrichtung (4), die wandgängig mit einer Innenwand des Behälters (3) ausgebildet ist und nach der Beendigung des Mischens in den Behälter (3) eingebracht wird, und eine Einrichtung (5) zur Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung (4), so dass diese die homogenisierte/gemischte Produktmasse in Richtung zum Boden des Behälters (3) nach unten drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die homogenisierte/gemischte Produktmasse am Boden des Behälters (3) durch ein geöffnetes Auslassventil des Behälters (3) ausgetragen wird, und dass das System weiterhin einen an einer ersten Hubvorrichtung (11) gelagerten ersten Deckel (1) mit angeflanschtem Mischwerk aufweist, mit welchem ein Mischen zur Homogenisierung der Produktmasse erfolgt, wobei der erste Deckel (1) mit angeflanschtem Mischwerk nach dem Mischen mittels der ersten Hubvorrichtung (11) vollständig ausgefahren wird, und es als Einrichtung (5) zur Druckbeaufschlagung der Austragsvorrichtung (4) weiterhin einen an einer zweiten Hubvorrichtung (21) mit Schwenkfunktion vom Behälter (3) weg- und zum Behälter (3) hindrehbar gelagerten zweiten Deckel (2) aufweist, der nach dem Einlegen der Austragsvorrichtung (4) zum Behälter (3) hin eingeschwenkt wird und den Behälter (3) druckfest verschließt, wonach die Austragsvorrichtung (4) in dem Behälter (3) mit Druck beaufschlagt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsvorrichtung (4) eine Scheibe oder ein Zylinder ist, die oder der aus druckbeständigem Material durch Fertigen mit höchster Präzision auf den Innendurchmesser des Behälters (3) wandgängig mit der Innenwand des Behälters (3) ausgebildet ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsvorrichtung (4) formflexibel ausgestaltet ist und sich am Ende des Austragens ideal an die Bodengeometrie des Behälters (3) anpasst.