DE1586232C - Vorrichtung zum Verdichten von geschlossenen, mit lufthaltigem, feinteiligem Material gefüllten Paketen - Google Patents

Description

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zum Aufbringen der einstellbaren, nach unten wirken- auf, die aus je einem Förderband 7, einem bewegbar

•den Kraft vier pneumatische Zylinder verbunden sind. angeordneten Rahmen 5, einem senkrechten Rahmen 4

Abgesehen davon, daß gegenüber den bisher be- und dem entsprechenden Zubehör, d. h. Druckzu-

kannten Vorrichtungen zum Verdichten dieser Pakete f iihrungsvorrichtungen (Zylinder 9), Antriebsmitteln

in der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Pakete 5 (Motor 8) und Anhalteeinrichtungen (10 und 11),

mehr zerrissen werden, liegt der wesentliche technische bestehen. Zwei solcher Einheiten, die als Einheit I und

Fortschritt, der mit der erfindungsgemäßen Vorrich- Einheit II bezeichnet sind, sind in der Zeichnung dar-

tung erreicht wird, in der einheitlichen Produktdichte, gestellt. Verschiedene Säcke, B₁ bis B₅, sind dargestellt,

die ihrerseits für die Dispersionseigenschaften von ver- um die verschiedenen Stufen des Zusammendrückens

•dichteten Pigmenten eine ausschlaggebende Rolle io der Pakete anzudeuten.

spielt. Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung Pneumatische Zylinder werden vor allem eingesetzt, wird ein stark lufthaltiger Sack B₁ mit feinteiligem weil sie eine gleichmäßigere Druckkontrolle quer über Material auf das untere Förderband 3 gelegt. Das un-■die Oberfläche des Paketes erlauben. tere Förderband 3 trägt den Sack sowie weitere aufin der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 15 gelegte Säcke nacheinander unter die Förderbänder 7 erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. In der der Einheiten I, II und etwa vorhandener weiterer Zeichnung bedeuten gleiche Zahlen gleiche Elemente Einheiten. Auf die Zylinder 9 wirkt ein vorher be-•der Vorrichtung, stimmter Luftdruck ein, so daß die Förderbänder 7 Man erkennt einen feststehenden Rahmen 1, der von gegen das untere Förderband 3 bewegt werden. Befinden Trägern 2 in ausreichender Höhe über dem Boden 20 det sich kein Sack zwischen den Förderbändern 3 gehalten wird. Das untere Förderband 3 wird in geeig- und 7, so liegen die Abstreichplatten 11 auf den Abneter "Weise, z. B. mit Hilfe eines Motors mit veränder- standhaltern 10 auf. Kommt ein Sack zwischen die licher Geschwindigkeit (nicht gezeigt), angetrieben und Förderbänder 3 und 7, so hebt dieser die Einheit mit ist lang genug, daß es eine ausreichend große Zahl, dem Förderband 7 an, so daß die Anstreichplatte 11 z. B. etwa 10 bis 100 oder mehr, Pakete tragen kann. 25 von den Abstandhaltern 10 abgehoben wird. Auf diese Mehrere senkrechte Rahmen 4 sind in Abständen in Weise wird die von den Zylindern 9 ausgehende Kraft Längsrichtung des unteren Förderbandes 3 an dem auf den Sack übertragen. Der Sack B₂ ist in zusammenfeststehenden Rahmen 1 befestigt. Vertikal bewegbar gepreßter Form zwischen den Förderbändern 3 und 7 angeordnete Rahmen 5 werden von den senkrechten der Einheit I dargestellt. Sack B₃ ist dargestellt, wie er Rahmen 4 über dem unteren Förderband 3 gehalten. 30 aus Einheit I austritt und in Einheit II eintritt. Alle Laufrollen 6 sind an den bewegbar angeordneten Rah- Abstreichplatten 11 der Einheit I. sind von den Abmen 5 befestigt und liegen an den senkrechten Rah- standhaltern 10 getrennt. Infolgedessen werden sowohl men 4 an. Die bewegbar angeordneten Rahmen 5 Sack B₂ als auch der Teil von Sack B₃, der sich noch können sich infolgedessen frei an den senkrechten unter der Einheit I befindet, durch die volle Kraft, die Rahmen 4 auf und nieder bewegen, wobei sie durch die 35 von den Zylindern 9 der Einheit I geliefert wird, zu-Laufrollen 6 geführt werden. Jeder bewegbar angeord- sammengepreßt. Die Einheiten I und II können in nete Rahmen5 weist ein Förderband? sowie einen einem solchen Abstand voneinander aufgestellt sein, Motor 8 auf. An jeder Ecke der bewegbar angeordne- daß der Sack B₃ vollständig aus der Einheit I austritt, ten Rahmen 5 ist ein pneumatischer Zylinder 9 ange- bevor er in die Einheit II wieder eintritt. Ein solcher •ordnet. Jeder Zylinder 9 ist auch mit dem feststehenden 40 Abstand ist nicht unbedingt erforderlich, er gibt aber Rahmen 1 verbunden. eine ausreichende Entspannung zwischen den einzelnen Beim praktischen Betrieb der Vorrichtung wird durch Druckeinwirkungen. Der Sack 1?₄ ist dargestellt, wie er •die Zylinder 9 unabhängig auf jede Ecke der bewegbar zwischen den Förderbändern 3 und 7 der Einheit II angeordneten Rahmen 5 ein pneumatischer Druck aus- gepreßt wird. Dieser Sack B_A war zuvor unter der Eingeübt. Die bewegbar angeordneten Rahmen 5 besitzen 45 heit I gepreßt worden, zwischen den beiden Einheiten I mit Bezug auf die senkrechten Rahmen 4 ausreichende und II konnte eine Druckentspannung stattfinden. Der Bewegungsfreiheit, so daß die Höhe jeder Ecke der Sack B₁ ist in einer Form dargestellt, die der maximal bewegbar angeordneten Rahmen 5 verschieden sein möglichen Druckeinwirkung unter der Einheit II entkann. Dennoch halten die Zylinder 9 und die senkrech- spricht. Der hintere Abstandhalter 10 der Einheit Π ten Rahmen 4 die bewegbar angeordneten Rahmen 5 50 berührt die Abstreichplatte 11, wodurch eine weitere in einer Stellung über dem feststehenden Rahmen 1. Verminderung des Abstandes zwischen den Förder-Der minimale Abstand zwischen den Förderbändern 7 bändern 3 und 7 ausgeschlossen wird. Der Sack B_s und dem unteren Förderband 3 wird durch einstellbare stellt einen vollständig zusammengepreßten Sack nach Abstandhalter 10 erreicht, die an dem feststehenden dem Austritt aus der letzten Druck- bzw. Preßeinheit, Rahmen 1 befestigt sind. Diese Abstandhalter können 55 die entlang des unteren Förderbandes 3 angeordnet unabhängig angehoben oder gesenkt werden, so daß sind, dar.

die Höhe, die die Abstandhalter senkrecht über das Der Luftdruck wird für jede Einheit unabhängig einuntere Förderband 3 hinausragen, jeweils vergrößert gestellt. Der Preßdruck, der auf ein Paket einwirkt, oder vermindert werden kann. Über jedem Abstand- kann in aufeinanderfolgenden Einheiten progressiv halter 10 ist an den bewegbar angeordneten Rahmen 5 60 erhöht werden. Für die erste Druckeinheit kann bei-, eine Abstreichplatte 11 angeordnet. In die pneuma- spielsweise ein Druck von etwa 0,35 at ausgewählt tischen Zylinder 9 wird durch Schläuche 12 Luft einge- werden. In den folgenden Druckeinheiten kann der führt. Der Luftdruck wird durch Ventile 13 kontrolliert Druck jeweils um etwa 0,14 at bis auf einen Enddruck und an Manometern 14 abgelesen. Die nicht gezeigte von etwa 0,77 at erhöht werden. In manchen Fällen ist Luftquelle ist über Schläuche 15 mit den Ventilen 13 65 es günstig, die Pakete einem verhältnismäßig hohen verbunden. Anfangspreßdruck, z. B. von etwa 0,7 bis 1,76 at, aus-Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist im auge- zusetzen. Die Pakete werden dann noch einmal oder meinen mehrere, z. B. 3 bis 20 oder mehr, Einheiten mehrmals geringeren Drücken, z. B. von etwa 0,14 bis

0,70 at, unterworfen, worauf wieder eine oder mehrere Behandlungen bei höheren Drücken, z. B. etwa 0,7 bis etwa 1,76 at, folgen. Der optimale Druck-Entspannungszyklus für ein bestimmtes im Einzelfall zu behandelndes Material muß vom Fachmann auf Grund seiner Kenntnis der Eigenschaften dieses Materials bestimmt werden. Oftmals ist die Anwendung mehrerer abwechselnder Zyklen günstig.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der minimale Abstand zwischen dem Förderband 7 des bewegbar angeordneten Rahmens 5 und dem unteren Förderband 3 des feststehenden Rah-

IO

mens 1 am Anfang der Einheit so eingestellt, daß dieser dort größer ist als am Ende der Einheit. Auf diese Weise wird das Eintreten eines Paketes zwischen die Förderbänder 7 und 3 erleichtert. Es ist auch günstig, den Abstand am Anfang einer Einheit etwas größer einzustellen als den Abstand am Ende der vorhergehenden Einheit.

Beispiel 1

Mehrere Säcke wurden mit je 22,7 kg eines Kieselsäurepigmentes gefüllt, welches etwa folgende chemische Zusammensetzung und Eigenschaften aufwies:

Gewichtsprozent

SiO₂ 80

NaCl 1

CaO : 6

Al₂O₃ 0,5 ['.

Fe₂O₃ 0,1

Freies Wasser 5,0

Gebundenes Wasser 7,4

Oberflächengröße 40 m²/g

Teilchengröße ' 0,08 Mikron

Die Säcke wurden aus drei Lagen eines 22,7 .kg dehn- der in der Zeichnung dargestellten Art enthielt, so daß baren Kraftpapiers hergestellt. Die Säcke wurden ge- diese Säcke einer viermaligen Druckeinwirkung ausgeschlossen und auf das untere Förderband 3 einer erfin- setzt wurden. Die Länge jeder Druck ausübenden Eindungsgemäßen Vorrichtung gelegt, die vier Einheiten heit betrug etwa 1,524 m. Die Geschwindigkeiten aller

Die Betriebsbedingungen und Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt. :

Druck-Entspannungs-Perioden zur Herstellung

Beispiel	Durchschnittliche Sackgröße in cm	nachher	Durchschnittliche Schüttdichte g/l	nachher	A+)	Einheit I	at++):
	vorher	50,80 X 90,2 χ 16,51	vorher	299,2	20,94	B+)	1,76*
1	50,80 χ 88,9 X 26,67 (Verstärkung)	48,26 X 97,8 X 16,51	188,8	291,2	20,94	16,20	10,5
2	46,99 X 99,1 X 22,86 (Verstärkung)	50,80 X 87,7 X 16,51	212,8	283,2	20,94	16,51	10,5
3	49,53 χ 88,9 X 21,59	236,8		16,51

A⁺) = Anfangsspalt.

B⁺) = Endspalt. ;

++) Eintrittsluftdruck in die pneumatischen Zylinder. Jeder Zylinder hatte ein Eintritt-Austritt-Verhältnis von 12:1. Bei einem einzelnen Sack mit Abmessungen von etwa 51 X 102 cm unter einer Druckeinheit entspricht ein Eintrittsluftdruck von 1,76 at einem Druck von etwa 0,1 at, der auf die Oberfläche des Paketes einwirkt. Das Gewicht jeder Einheit übt einen zusätzlichen kleinen Druck, z. B. etwa 0,02 bis 0,04 at, auf die Oberfläche des Sackes aus.

Förderbänder 3 und 7 wurden auf etwa 15,24 m pro Minute eingestellt. Für jede Einheit waren vier pneumatische Zylinder 9 vorgesehen. Jeder Zylinder 9 wies ein 12:1-Verhältnis auf. Jeder Zylinder 9 konnte infolgedessen eine Kraft von 1089 kg von einer Luftzufuhr von 14,1 at liefern. Die Anfangs- und Endabstände zwischen dem unteren Förderband 3 und den von den Einheiten getragenen Förderbändern 7 wurden für jede Einheit eingestellt. In der Tabelle sind die Werte, die bei der Durchführung der Operation erreicht wurden, zusammengestellt.

Beispiel 2

Die allgemeine Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt; dasselbe Pigment wie im Beispiel 1 wurde unter Anwendung anderer Zyklen in Säcke mit anderen Abmessungen verpackt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wies in diesem Fall fünf Einheiten auf. Die Betnebsbedingungen und die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 3

Die allgemeine Arbeitsweise gemäß Beispiel 2 wurde noch einmal wiederholt. Der Zyklus wurde in der in der Tabelle angegebenen Weise geändert. Es wurde ein Pigment mit folgender annähernder chemischer Zusammensetzung und folgenden Eigenschaften verwendet:

Gewichtsprozent

SiO₂ 88,0

NaCl 1,0

CaO 0,5

Al₂O₃ 1,0

Fe₂O₃ 1,5

Freies Wasser 6,0

Gebundenes Wasser 2,0

Oberflächengröße (BET) 140 bis 160 m²/g

Durchschnittliche äußere

Teilchengröße 0,022 Mikron

fester Pakete mit Kieselsäurepigmenten

	Einheit II	at++)	A+)	Einheit III	at++)	A+)	Einheit IV	at	A+)	Einheit V	at
A+)	B+)	5,27	17,78	B+)	10,5	17,78	B+)	10,5	—	B+)	—
16,51	13,97	10,5	16,51	13,97	10,5	16,51	13,97	10,5	13,97	—	10,5
19,38	12,70	10,5	16,51	13,97	5,27	16,51	13,97	8,79	13,97	12,70	10,5
19,38	12,70		12,70		13,97		12,70

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

lassen sich nicht zu brauchbaren Handelsprodukten Patentansprüche: verdichten oder agglomerieren. Infolgedessen müssen diese Materialien in verhältnismäßig kleinen Paketen

1. Vorrichtung zum Verdichten von geschlosse- versandt und gehandhabt werden. Eine weitverbreitete nen, mit lufthaltigem, feinteiligem Material gefüll- 5 Verpackungsart ist ein Papiersack, der mit einem Stan-

. ten Paketen, mit einem an einem feststehenden dardgewicht des feinteiligen Materials gefüllt ist. Oft-

Rahmen angebrachten Förderband, über welchem mais sind die Pakete stark luftgefüllt und infolgedessen

an einem gegen eine einstellbare Kraft nach oben nur schwierig zu handhaben. Darüber hinaus nehmen

bewegbar angeordneten Rahmen ein weiteres die stark lufthaltigen Pakete erheblichen Raum pro t

Förderband zum Zusammendrücken der Pakete io des zu versendenden Materials ein, wodurch sich die

angebracht ist, das in seiner untersten Stellung Fracht- und Handhabungskosten erhöhen,

einen Abstand zum unteren Förderband frei läßt, Aus der deutschen Patentschrift 436 982 ist bereits

dadurch gekennzeichnet, daß über eine Vorrichtung zum Zusammenpressen von lockeren

dem unteren Förderband(3) hintereinander mehrere Stoffen in Säcken bekannt, die eine oder mehrere an

Förderbänder (7) je an einem eigenen, in der ange- 15 einer Kurbel drehbar gelagerte und durch diese in eine

gebenen Weise vertikal bewegbar angeordneten kreisende Bewegung versetzte Streichrollen enthält, die

Rahmen (5) angebracht und mit jedem dieser Rah- eine drückende und zugleich abwärts streichende Be-

men (5) zum Aufbringen der einstellbaren, nach wegung von außen auf den Sack ausüben. Diese Vor-

unten wirkenden Kraft vier pneumatische Zylin- richtung ist jedoch in der Handhabung sehr umständ-

der (9) verbunden sind. ao lieh. Wenn sie mehrere Streichrollenpaare aufweist,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kann der auf jedes Streichrollenpaar ausgeübte Druck kennzeichnet, daß jeder bewegbar angeordnete nicht individuell eingestellt werden.

Rahmen (S) mittels Laufrollen (6) an einem senk- Aus der USA.-Patentschrift 2 907 447 ist eine Vorrechten Rahmen (4) anliegt und sich daran auf und richtung bekannt, mit deren Hilfe Säcke, die mit einem nieder bewegen kann. as losen, pulverigen Material gefüllt sind, unter Abplatten

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch und Verdichten auf eine einheitliche Form gebracht gekennzeichnet, daß am dem feststehenden Rah- werden. Die Vorrichtung besteht aus einem unteren men (1) einstellbare Abstandshalter (10) befestigt und einem oberen Förderband, die in einem bestimmsind, die mit an den beweglichen Rahmen (5) be- ten Abstand voneinander fest angebracht sind und festigten Abstreichplatten (11) als Anhalteeinrich- 30 durch einen hydraulischen Motor angetrieben werden, tungen zusammenwirken können. Die einheitliche Form wird durch die beiden Förder-

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch bänder, seitliche Führungsrollen und das Aneinandergekennzeichnet, daß über dem unteren Förder- stoßen der Säcke erreicht. Häufig auftretende Schwanband (3) 3 bis 20 Förderbänder (7) zum Zusammen- kungen in der Schüttdichte der eingefüllten Materialien drücken der Pakete angeordnet sind. 35 können in dieser Vorrichtung nicht ausgeglichen wer-

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch den und führen zum Zerreißen von Säcken,
gekennzeichnet, daß das untere Förderband (3) mit Aus der USA.-Patentschrift 2 682 216 ist eine Vor-Hilfe eines Motors mit veränderlicher Geschwindig- richtung zum Verdichten von geschlossenen, mit luftkeit angetrieben werden kann. haltigem, feinteiligem Material gefüllten Paketen be-

40 kannt, bei der über einem an einem feststehenden Rahmen angebrachten Förderband an einem gegen eine

einstellbare Kraft nach oben bewegbar angeordneten

Rahmen ein weiteres Förderband zum Zusammendrücken der Pakete angebracht ist, das in seiner unter-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver- 45 sten Stellung einen Abstand zum unteren Förderband dichten von geschlossenen, mit lufthaltigem, feinteili- frei läßt. Auch mit dieser bekannten Vorrichtung wird gern Material gefüllten Paketen, mit einem an einem ein Zerreißen von Paketen nicht vermieden, da einerfeststehenden Rahmen angebrachten Förderband, über seits keine ausreichende zwischenzeith'che Entspannung welchem an einem gegen eine einstellbare Kraft nach der Pakete möglich ist und, andererseits der unteroben bewegbar angeordneten Rahmen ein weiteres 50 schiedlichen anfänglichen Schüttdichte der einzelnen Förderband zum Zusammendrücken der Pakete ange- Paketfüllungen keine Rechnung getragen wird. Eine bracht ist, das. in seiner untersten Stellung einen Ab- einheitliche Produktdichte in den verdichteten Paketen stand zum unteren Förderband frei läßt. . wird insbesondere deshalb nicht erreicht, weil die Kraft,

Lufthaltige, feinteilige Materialien, wie Kieselsäure- die auf den nach oben bewegbaren Rahmen einwirkt, pigmente oder Ruß, insbesondere solche mit einer 55 neben einer vertikalen Komponente auch eine horizondurchschnittlichen Teilchengröße unter etwa 1 Mikron, tale Komponente aufweist.

werden in der Industrie jährlich in großen Mengen ver- Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zubraucht. In der Farben-, Papier- und Kautschuk- gründe, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Industrie werden beispielsweise jährlich viele 10001 - Art zum Verdichten von geschlossenen, mit lufthaltidieser Materialien verbraucht. Die feinteiligen Mate- 60 gem, feinteiligem Material gefüllten Paketen so zu gerialien verstäuben bei ihrer Handhabung sehr leicht; stalten, daß ein Zerreißen der Pakete vermieden und infolgedessen ist das Schütten bzw. Umschütten dieser eine einheitliche Produktdichte in den verdichteten Materialien oftmals nicht praktisch. Paketen erreicht wird.

Einige stark lufthaltige Materialien können verdich- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

tet oder agglomeriert werden, wobei man Produkte er- 65 löst, daß über dem unteren Förderband hintereinander hält, die sowohl für das Schütten geeignet sind als auch mehrere Förderbänder je an einem eigenen, in der anbrauchbare Eigenschaften aufweisen. Andere Materia- gegebenen Weise vertikal bewegbar angeordneten lien wie Kieselsäurepigmente und bestimmte Ruße Rahmen angebracht und mit jedem dieser Rahmen