DE19711889A1

DE19711889A1 - Verfahren zur Handhabung von Schüttgütern und Schüttgutbehälter zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19711889A1
Application number: DE19711889A
Authority: DE
Inventors: Otto Brandauer; Siegfried Gleiter; Valentin Ritter; Kurt Schober; Viktor Weigel
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mht Material Handling Technologies & Cokg 7 GmbH
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-09-24
Also published as: EP0866000B1; DE59800160D1; EP0866000A1; ATE193266T1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von Schüttgütern und geeigneten Behälterkonstruktionen zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere für schwerflie ßende Schüttgüter nach der Gattung der Verfahrens- und der Vorrichtungsansprüche.

Es ist bereits eine Behälterkonstruktion für Dosiervor richtungen aus der DE-AS 10 30 574 bekannt, bei der ein flexibler Wiegebehälter als Innenteil des Behälters aus Kunststoff hergestellt ist. Dieser Kunststoffbehälter ist mittels Klemmleisten unten verschließbar.

Bei der Handhabung von Schüttgütern werden häufig bereits verwogene bzw. dosierte Chargen des Schüttgutes in einem Behälter gelagert und zu einem späteren Zeitpunkt ent leert, oder es werden in einem Behälter abwechselnd Schüttgüter verschiedener Zusammensetzungen oder Farbe gelagert und entleert. Das exakte Einwiegen und die voll ständige Befüllung und Entleerung des Behälters ist hier bei die Voraussetzung für eine hohe Produktqualität des Schüttgutes und der daraus gegebenenfalls weiterzuverar beitenden Gegenstände.

In all den oben beschriebenen Fällen ist eine Restlosent leerung des Behälters notwendig, sei es um die genauen Chargengewichte einzuhalten oder um Farb- oder Material vermischungen bei nachfolgenden Arbeitsgängen zu vermei den. Bei leichtfließenden Schüttgütern kann dies bereits in vielen Fällen mit einem metallischen Behälter erreicht werden.

Probleme gibt es in dieser Hinsicht jedoch bei schwer fließenden und an den Behältermaterialien anhaftenden Schüttgütern, insbesondere bei sehr feinkörnigen, adhesi ven, fetthaltigen oder elektrostatisch aufgeladenen Ma terialien. Bei diesen Materialien stellt der oben erwähn te, bekannte flexible Innenbehälter eine bessere Lösung gegenüber Behältern dar, die nur eine metallische Ober fläche aufweisen. Zur Restlosentleerung ist es notwendig, daß flexible Behälter möglichst allseitig und gleichmäßig aktiviert werden. Bei kleineren Behältern kann dies bei spielsweise durch pneumatische Klopfer oder elektromoto rische Rüttler erreicht werden. Bei größeren Behältern wird diese Art der Aktivierung deshalb problematisch, weil die Anzahl der Aktivatoren aus Kostengründen nicht beliebig vermehrt werden kann und darüber hinaus eine gleichmäßige Aktivierung nicht möglich ist.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Behälter der eingangs angegebenen Art so fort zubilden, daß auf einfache Weise eine Restentleerung des Behälters auch bei schwerfließendem Material gewähr leistet ist.

Vorteile der Erfindung

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in vorteilhafter Weise eine gute Restentleerung durch die Luftströmung zwischen der festen Außenwand des Behälters und dem fle xiblen Innenteil erreicht werden. Die, durch die vorzugs weise tangential eingebrachte Luftströmung hervorgerufe ne, mechanische Aktivierung des Innenteils erfolgt im ge samten Bereich zwischen der Außenwand und dem Innenteil gleichmäßig. Die Luftströmung pulsiert mit relativ hoher Frequenz, so daß anhaftende Schüttgutteilchen am Innen teil zuverlässig entfernt werden und der Behälter als solcher nahezu rückstandsfrei auch bei schwerfließendem Schüttgut entleert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens läßt sich die Intensität dieser Aktivierung durch den Luftstrom auf einfachste Weise durch ein in die Luft zuführung eingebautes, bevorzugt handbetätigtes, Drossel ventil regulieren. Die Luftzuführung und -abführung kann dabei in vorteilhafter Weise in einem geschlossenen Sy stem erfolgen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsge mäßen Verfahrens wird der Behälter für das Schüttgut als eine Saugwaage betrieben, bei der es besonders darauf an kommt, daß eine restlose Entleerung des Schüttgutes nach jedem Wiegevorgang gewährleistet ist. Hierbei wird der Behälter, welcher vorzugsweise auf Wägezellen, Meßdosen oder in einem Wiegerahmen gelagert ist, mittels einer pneumatischen Förderanlage im Saug- oder Druckbetrieb be füllt und bei Erreichen des gewünschten Sollgewichts die Förderung in an sich bekannter Art und Weise mittels Ven tile und Steuerungen abgeschaltet. Dieser Vorgang kann für ein oder mehrere Komponenten durchgeführt werden. Durch das pneumatische Einfördern des zu verwiegenden Schüttgutes, der daraus resultierenden Verdichtung und wegen der möglichst hohen Verwiegegenauigkeit, stellen Saugwaagen, wie bereit erwähnt, besonders hohe Anforde rungen in bezug auf die Restlosentleerung.

Bei der zuletzt beschrieben Ausführungsform können die durch ein Gebläse bewirkten Luftkreisläufe für den Saug- oder Druckvorgang in vorteilhafter Weise mit dem weiter oben beschriebenen Luftkreislauf für die Restentleerung durch eine entsprechende Ventilsteuerung kombiniert wer den.

Andere vorteilhafte Ausführungsformen, insbesondere ge eignete Behälterkonstruktionen zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele von Behältern und die mit ihnen durchführbaren erfindungsgemäßen Verfahrensschritte bei der Handhabung von Schüttgütern werden anhand der Zeich nung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Behäl ters für Schüttgut mit einem Luftkreislauf;

Fig. 2 eine ebenfalls schematische Draufsicht auf den Behälter nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Aus führungsbeispiels eines als Saugwaage aufgebauten Behälters für Schüttgut.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Be hälterkonstruktion gezeigt, die einen Behälter 1 für die Dosierung von Schüttgut mit einem nahezu kreisförmigen Behälterquerschnitt von < 1 m² aufweisen soll.

Der hier dargestellte Behälter 1 besteht aus einem zylin drischen Oberteil 2 und einem konischen Unterteil 3 und ist mit einem flexiblen Innenteil aus Gummi 4 ausgeklei det in das ein, hier nicht dargestelltes, zum Beispiel schwerfließendes Schüttgut eingebracht werden kann. Das Innenteil 4 ist vollkonisch ausgebildet, so daß sich im Ruhezustand ein Luftraum 5 zwischen dem flexiblen Innen teil 4 und der Außenwand (Teile 2, 3) des starren Behäl ters 1 bildet.

Beim Befüllen der Behälterkonstruktion mit dem Schüttgut legt sich das flexible Innenteil 4 an die starren Behäl terteile 2, 3 an, so daß der gesamte Inhalt des Behälters 1 genutzt werden kann. Befüllt wird der Behälter 1 über einen oder mehrere Einlaufstutzen 6 an einem Deckel 7. Selbstverständlich kann der Behälter auch offen betrieben werden, sofern es das zu handhabende Material zuläßt. Der Behälter 1 kann unten an einem Auslaß 8 mit einem Ab sperrorgan 9, welches als Schieber, als Drehklappe, oder als Quetschventil ausgebildet sein kann, verschlossen werden.

Beim Entleeren des Behälters 1 setzt der Materialfluß des Schüttgutes aufgrund der Schwerkraft, oder mit Unterstüt zung eines hier nicht gezeichneten zusätzlichen Vibra tors, ein. Nähert sich die Entleerung dem Ende, so wird eine Restlosentleerung dadurch erzielt, daß ein Gebläse 10 über eine Luftzuführung 11 ruft in einen Luftein trittsstutzen 12 hineinbläst. Aus einem Luftaustritts stutzen 13 tritt diese wieder aus und wird über die Luft zuführung 11 dem Gebläse 10 in einem geschlossenen Kreis lauf wieder zugeführt.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß eine Luftströmung 14 im Luftraum 5 zwischen dem Behälter 1 und dem Innenteil 4 aktiviert wird, welche durch die tangentiale Lage des Lufteintrittsstutzens 12 einen tangentialen Eintritt und eine tangentiale Fortpflanzung im Luftraum 5 bis zum ebenfalls tangential oben angeordneten Luftaustrittsstut en 13 erfährt. Wenn die Luftströmung 14 in dieser Weise ebenfalls tangential auf das in Grenzen flexibel nachge bende Innenteil 4 trifft, so bildet sich eine im Luftraum 5 umlaufende Schwingung der Luftströmung 14 an der äuße ren Wand des Innenteils 4 heraus, die zu einer mechani schen Aktivierung des Innenteils 4 führt.

Diese mechanische Aktivierung des Innenteils 4 erfolgt gleichmäßig umlaufend mit relativ hoher Schwingungsfre quenz, so daß auch anhaftende schwerfließende Schüttgut teilchen an der Innenseite des Innenteils 4 zuverlässig entfernt werden und der Behälter 1 als solcher nahezu rückstandsfrei auch unter schwierigen Verhältnissen ent leert wird. Die Intensität dieser Aktivierung läßt sich beispielsweise durch ein in die Luftzuführung 11 einge bautes, handbetätigtes Drosselventil 15 regulieren. Die Frequenz der Schwingung, die zu dieser Aktivierung führt, ergibt sich aus den Bemessungsregeln eines mechanischen Schwingkreises, wobei neben den Abmessungen insbesondere auch die Materialeigenschaften des Innenteils 4 und des noch anhaftenden Schüttguts eine Rolle spielen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Behälter konstruktion als eine Saugwaage 21 ausgeführt. Diese be steht aus einer metallischen Behälterwand 22, einem fle xiblen Innenteil 23 (vergleichbar mit dem Innenteil 4 nach Fig. 1), einem eingebauten Filter 24 und einer pneumatisch betätigten Auslaßklappe 25. Die metallische Behälterwand 22 der Saugwaage 21 ist hier auf mindestens 3 Druckmeßdosen 26 gelagert und über eine Förderleitung 27 mit einem nicht gezeigten Vorratssilo oder auch mit mehreren Silos für das zuzuführende Schüttgut verbunden.

Die nach diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 gebil dete Saugwaage ist über eine Reinluftleitung 28 mit einem Gebläse 29 verbunden. Die Ausblasleitung 30 des Gebläses 29 führt über ein Ventil 31 ins Freie oder über ein Ven til 32 in den Luftraum 33 (vergleichbar dem Luftraum 5 nach Fig. 1) zwischen der Behälterwand 22 und dem Innen teil 23. Von diesem Luftraum 33 führt eine Rückluftlei tung 34 zum Gebläse 29. Alle vorgehend beschriebenen Luftleitungen 28, 30, 34 sind jeweils mit elastischen Ver bindungselementen 35 an den zu wiegenden Behälter 21 an geschlossen, so daß keine Beeinträchtigung der Verwiegung erfolgt.

In das Luftleitungssystem dieses Ausführungsbeispiels ist desweiteren ein Bypassventil 36, ein Belüftungsventil 37 und ein Absperrventil 38 eingebaut. Im Folgenden soll der Betrieb der Saugwaage mit der erfindungsgemäßen Restent leerung erläutert werden.

Bei einem Einschalten des Gebläses 29 sind die Ventile 31 und 36 geöffnet und die Ventile 32 und 38 geschlossen. In diesem Leerlaufbetrieb saugt das Gebläse 29 Luft aus der Atmosphäre an und gibt diese Luft über das Ventil 31 an die Atmosphäre ab. Wird nun das Absperrventil 38 geöffnet und das Belüftungsventil 37 sowie das Bypassventil 36 ge schlossen, so entsteht in der Reinluftleitung 28 ein För derluftstrom bzw. -sog, der sich über den Filter 24 in den Behälter 21 und in die Förderleitung 27 fortsetzt, so daß hierdurch eine pneumatische Befüllung des Behälters 21 der Saugwaage bewirkt wird.

Während dieses Befüllvorgangs herrscht im Luftraum 33 ein um den Luftwiderstand des Filters 24 größerer Unterdruck als im Inneren des Behälters 21, bzw. des Innenteils 23. Dadurch und durch das Gewicht des eingebrachten Schüttgu tes, wird das flexible Innenteil 23 eng an die Behälter wand 22 angepreßt und es wird so während der Befüllung das Behältervolumen optimal ausgenutzt.

Wenn im Betrieb der Saugwaage mehrere Komponenten eines Schüttgutes während eines Wiegezyklusses in den Behälter 21 eingebracht werden, so wird beim Umschalten von einer Komponente zur nächsten Komponente die Saugwaage kurz in den oben erwähnten Leerlaufbetrieb geschaltet und danach eine neue Komponente über hier nicht näher beschriebene Ventile aufgeschaltet.

Am Ende der Verwiegung des gesamten Schüttgutes wird ebenfalls der vorerwähnte Leerlaufbetrieb aufgeschaltet. Zum Entleeren der Saugwaage werden nunmehr das Auslauf ventil 25, das Belüftungsventil 37 und das Ventil 32 ge öffnet und es werden das Absperrventil 38, das Ventil 36 und das Ventil 31 geschlossen. Dann bewirkt der nun über die Belüftungsleitung (vergleichbar mit dem Lufteintritt 8 nach Fig. 1) im unteren Ende des Konus des Behälters 21 eintretende Luftstrom eine starke Vibration des ela stischen Innenteils 23, wodurch die Entleerung des Behäl ters 21 in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbei spiel unterstützt wird.

Nach der Restlosentleerung der Saugwaage kann ein neuer Wiegezyklus mit den oben beschriebenen Schaltstellungen der Ventile gestartet werden. Auch eine pneumatische Rei nigung des Filters 24 kann im Verlauf dieser Zyklen durch eine entsprechende Schaltstellung der Ventile in an sich bekannter Weise erfolgen.

Bezugszeichenliste

1

Behälter für Schüttgut

2

oberes Behälterteil

3

unteres Behälterteil

4

flexibles Innenteil

5

Luftraum

6

Einlaufstutzen

7

Deckel

8

Auslaß für das Schüttgut

9

Absperrorgan

10

Gebläse

11

Luftzuführungen

12

Lufteintrittsstutzen

13

Luftaustrittsstutzen

14

Luftströmung

15

Drosselventil

21

Behälter (Saugwaage)

22

Behälterwand

23

flexibles Innenteil

24

Filter

25

Auslaßklappe

26

Druckmeßdosen

27

Förderleitung

28

Reinluftleitung

29

Gebläse

30

Ausblasleitung

31

(Ausblas-)Ventil

32

Ventil

33

Luftraum

34

Rückluftleitung

35

elastische Verbindungselemente

36

Bypassventil

37

Belüftungsventil

38

Absperrventil

Claims

1. Verfahren zur Handhabung von Schüttgütern in einem Be hälter, bei dem

- das jeweilige Schüttgut in ein, im Behälter (1; 21) lie gendes, flexibles Innenteil (4; 23) gelangt und über einen verschließbaren Auslaß (8; 25) nach unten entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß
- während der Entleerung des Behälters (1; 21) zwischen das flexible Innenteil (4; 23) und der Behälterwand (2, 3; 22) des Behälters (1; 21) ein Luftstrom derart hin eingeblasen wird, daß sich ein Luftraum (5; 33) ausbildet in dem sich eine pulsierende Luftströmung (14) von einem Lufteintrittsstutzen (12) zu einem Luftaustrittsstutzen (13) fortpflanzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Lufteintritt am Lufteintrittsstutzen (12) im unte ren Bereich des Luftraumes (5; 33) tangential zum nahezu kreisförmigen Innenteil (4; 23) und spiralförmig anstei gend zum ebenfalls tangentialen Luftauslaß am Luft austrittsstutzen (13) erfolgt, wobei das Innenteil (4; 21) und die Behälterwände (1; 21) sich konisch zum Aus laß (9; 25) für das Schüttgut hin verengen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß

- die Luftzuführung und die Luftabführung in den Luftraum (5; 33) durch ein, in einem geschlossenen Luftkreislauf liegenden Gebläse (10 ; 29) durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß

- die Luftzuführung und die Luftabführung in den Luftraum (5; 33) mittels eines zuschaltbaren, für die Beschickung und Entleerung bereits vorhandenen Gebläse (10; 29) durch geführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei einem Betrieb des Behälters (1; 21) als Saugwaage folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
- a) die Luft des Gebläses (29) wird über Ventile (31, 32, 36, 37) derart gesteuert, daß in einem Leer laufbetrieb Reinluft aus der Atmosphäre gefördert und wieder an die Atmosphäre abgegeben wird;
- b) in einem oder mehreren Befüllvorgängen nach dem Leerlaufbetrieb werden Ventile (38, 37, 36) so betä tigt, daß mittels des Gebläses (29) ein Förderluft strom durch den Filter (24) und das Innenteil (23) entsteht und somit Schüttgut über eine Förderleitung (27) angesaugt wird;
- c) zur Entleerung des Behälters (21) nach einem er neut zwischengeschalteten Leerlaufbetrieb wird das Gebläse (29) über entsprechende Ventilstellungen so geschaltet, daß der pulsierende Luftstrom vom Lufteinlaß (12) zum Luftauslaß (13) strömt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Intensität der pulsierenden Luftströmung im Luft raum (5; 33) über eine Leistungsregelung des Gebläses (10; 29) verändert wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß

- es nur zur Restentleerung des nach einem vorangegange nen, mit anderen Mitteln ausgeführten Entleerungsvorgang für am Innenteil (4; 23) noch anhaftende Restschüttgutpar tikel angewandt wird.

8. Behälter für die Mischung, Dosierung oder Wiegung von Schüttgut zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- der oben nahezu zylindrische Behälter (1; 21) im unteren Teil ein konisches metallisches Behälterteil (3) aufweist und das in vorgegebenen Grenzen flexible Innenteil (4; 23) oben an dem Behälterrand befestigbar ist und unten direkt in den verschließbaren Auslaß (8; 25) am unteren Behäl terteil (3) geführt ist, daß
- unten im Bereich des Auslasses (9; 25) ein rohrförmiger Lufteinlaß (12) tangential zwischen das Innenteil (4; 23) und die Behälterwand (3; 22) und oben ein ebenfalls rohr förmiger Luftauslaß (13) ebenfalls tangential zwischen das Innenteil (4; 23) und die Behälterwand (2; 22) gelegt ist und daß
- der Lufteintrittsstutzen (12) und der Luftaustritts stutzen (13) über ein Gebläse (10; 29) miteinander ver bindbar sind.

9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- das flexible Innenteil (4; 23) an Flansche am oberen Be hälterrand und am Auslaß (8; 25) an- und abklemmbar ist.

10. Behälter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich net, daß

- der Behälter (1; 21) mit seinen metallischen Behälter teilen (2, 3; 22) auf Druckmeßdosen (26), Wägezellen oder einem Wiegerahmen aufliegt.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Luftzuführungen (11; 34, 27, 28) über flexible Rohr stücke (35) an den Behälter (1; 21) angeschlossen sind.