DE4442718A1 - Dosiereinheit für flüssige Füllgüter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum dosierbaren Befüllen von Endbehältern mit flüssigen Füllgütern, bei der wenigstens ein Zwischenbehälter über eine Verbindungsleitung mit Absperrhahn mit einem Dosierventil verbunden ist, das über eine programmierbare Steuerung angetrieben ist.

Bei stationär arbeitenden Betrieben werden Dosieranlagen ähnlich der vorstehenden Art hier und da verwendet, und das Produkt solcher Betriebe ist ein mit flüssigem Füllgut befüllter Endbehälter. Dieser wird im Sinne der Erfindung Endbehälter genannt, weil es sich um den letztendlich benutzten Behälter handelt, aus dem der Endverbraucher das Füllgut entnimmt, ohne es weiterhin umzufüllen. Unter dem Begriff der flüssigen Füllgüter werden hier solche mit unterschiedlichen Viskositäten verstanden, wobei auch an Beschichtungsstoffe gedacht ist, die flüchtige Komponenten enthalten oder zum Teil auch als ein Mehrkomponentengemisch vom Endver­ braucher gefordert werden.

Bekannt ist das Beschichten von Brücken oder anderen Bauwerken mit einem aus zwei Komponenten zusammengesetzten Beschichtungsstoff, der beispielsweise in einem Verhältnis von 1 : 3 vermischt werden muß. Nach dem Vermischen reagieren die Komponenten miteinander und härten nach z. B. vier bis acht Stunden aus. Es ist deshalb nicht möglich, die zwei Komponenten bei der Herstellerfirma für die Beschichtungsstoffe zu vermischen und in diesem Zustand an die Baustelle zu transportieren. Vielmehr werden die Komponenten einzeln an die Baustellen transportiert, damit sie dort vermischt und dann am Objekt verbraucht werden können.

In dem Produktionswerk werden die zwei Komponenten aus jeweils verschiedenen Grund­ produkten hergestellt und in dem bekannten Fall in Behälter von 25 Liter Inhalt einerseits und 10 Liter Inhalt andererseits eingegeben. Benötigt man für eine Baustelle z. B. 3 Tonnen Beschich­ tungsstoff, so werden 120 Behälter zu 25 Liter und 120 Behälter zu 10 Liter produziert, abgefüllt, auf Paletten gestellt und mit einer Verpackungsfolie eingeschweißt. Nach dem Transport dieser Behälter zur Baustelle werden dort die Gebinde gelagert, wobei zuerst die Verpackungsfolie entfernt und entsorgt wird. Der Baustellenleiter muß an jedem Behälter die Charge kontrollieren. Das ist bei einer Stückzahl der beispielsweise 240 Behälter mit nicht unerheblichem Zeitaufwand und eventuellen Kontrollfehlern verbunden.

Für die Verarbeitung der Materialien wird das Füllgut von einem Arbeiter von Hand dosiert, gerührt und an den Saugschlauch einer Förderpumpe gegeben, von der aus der vermischte Stoff zum Objekt gepumpt wird.

Durch die schwierigen Bedingungen bei der Handdosierung und dem Rühren kann Produkt verschüttet werden, so daß schädliche Umwelteinflüsse nicht ausgeschlossen werden können. Diese entstehen auch bei der notwendigen Entleerung und Reinigung jedes der Endbehälter, wobei man weiß, daß eine Restmenge nicht zu vermeiden ist.

Abgesehen von der Gesundheitsgefährdung des Personals, das über längere Zeit in der Atmosphäre der vergasenden, flüchtigen Bestandteile arbeiten muß, summieren sich die Dienstleistungszeiten und die Abfallmengen zu beachtlicher Größe. Das für die Beschichtung vorgesehene, vermischte Material läßt häufig auch an Qualität zu wünschen übrig, denn von Hand kann man nicht exakt dosieren, und die vorgeschriebenen Rührzeiten werden oftmals nicht nicht eingehalten.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Ausgestaltung einer Anlage der eingangs genannten Art dahingehend, daß eine Anlage ermöglicht wird, welche den Umweltbedingungen in höherem Maße gerecht wird und bei der Kosten, Bearbeitungszeit und Materialeinsatz reduziert und die Qualität des Endproduktes erhöht wird.

Gemäß der Erfindung gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß ein mobiler, transportabler Rahmen mit angebrachtem Dosierventil vorgesehen ist, auf dem Rahmen in einem höherliegen­ den Bereich der ebenfalls mobile, transportable Zwischenbehälter lösbar angeschlossen ist, der ein Fassungsvermögen von wenigstens etwa 300 Liter hat, und daß in einem tieferliegenden Bereich des Rahmens Stützeinrichtungen für die Anordnung des Endbehälters mit der Einlaßöffnung unter dem Dosierventil angebracht sind.

Der Grundgedanke ist die Schaffung eines Rahmens, der einfach und schnell zu einer Dosieranlage komplettiert werden und von einem Ort zum anderen transportiert werden kann. Zweckmäßigerweise ist in einem solchen mobilen Rahmen ein Dosierventil befestigt, gegebenen­ falls auch Verbindungsleitungen und dergleichen Einrichtungen, um die Zwischenbehälter anzuschließen. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, den Zwischenbehälter als eine Art Wechselbehälter auszugestalten und auch einzusetzen. Wenn man dem Zwischenbehälter insbesondere ein Fassungsvermögen von wenigstens etwa 300 Liter gibt, kann der Produkther­ steller, welcher die Füllgüter oder deren einzelne Komponenten erzeugt, die Zwischenbehälter in seinem Betrieb füllen und von dort zu dem mobilen Rahmen bringen, der an der Baustelle in der Nähe der Endverbraucherposition aufgestellt werden kann. Durch die Anlage gemäß der Erfindung können also die Endbehälter in geringem Abstand von der Endverbraucherposition dosiert befüllt werden.

Wenn dabei der Zwischenbehälter in einem höherliegenden Bereich des Rahmens und der Endbehälter in einem tieferliegenden Bereich auf Stützeinrichtungen angeordnet werden können, benötigt man für das dosierte Befüllen der Flüssigkeiten keine zusätzlichen Förderpumpen sondern braucht nur den Absperrhahn am Zwischenbehälter zu öffnen, um das Dosierventil mit dem Füllgut zu beaufschlagen. Bei sehr ungünstig fließenden Produkten könnte jedoch eventuell eine Pumpe zum Einsatz kommen. Die programmierbare Steuerung sorgt dann bei untergestell­ tem Endbehälter zum dosierten Befüllen desselben, der danach nur um eine kurze Wegstrecke zur Endverbraucherposition gebracht zu werden braucht. Nach dem Leerpumpen kann der Endbehälter wieder mit seiner Einlaßöffnung unter das Dosierventil gestellt und der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt werden, bis der großvolumige Zwischenbehälter leer ist. Eine Dosierung von Hand entfällt, und es müssen auch nicht mehr annähernd viele Endbehälter gereinigt und mit mehr oder weniger Restprodukt entsorgt werden.

Günstig ist es dabei, wenn erfindungsgemäß der transportable Zwischenbehälter einen Schutzrahmen mit Standfüßen, eine Inhaltsanzeige, einen Absperrhahn und/oder ein Rührwerk und vorzugsweise einen Mannlochdeckel aufweist. Der Schutzrahmen macht sich insbesondere während des Transportes des Zwischenbehälters bezahlt, denn selbst bei einem eventuellen Transportunfall sind dann die Sicherheiten gegen eine Leckage erheblich größer, als wenn eine Vielzahl von gefüllten Kleingebinden von einem Lkw herunterfallen und beschädigt werden.

Die Standfüße sind zweckmäßig, weil Kupplungen, Schließhähne, Verbindungsleitungen usw. unter dem eigentlichen Zwischenbehälter und über einer Stütze angeordnet werden können, ohne daß sie stören. Desgleichen kann der Zwischenbehälter auch an unterschiedlichen Orten abgestellt werden, ohne daß die unter dem Behälter befindlichen Absperrhähne stören würden. Die Zweckmäßigkeit einer Inhaltsanzeige ist selbsterklärend. Es ist auch gut, wenn in manchen Anwendungsfällen ein Rührwerk an oder in dem Zwischenbehälter betätigbar vorgesehen ist, um das abgefüllte Produkt vollständig durchgerührt zu halten. Eine Reinigung wird insbesondere bei Zwischenbehältern größeren Fassungsvermögens durch das Mannloch mit entsprechendem Deckel begünstigt.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung auch, wenn das am Rahmen angebrachte Dosierventil mit einer Verbindungsleitung und einer Kupplung ausgestattet ist. Am Rahmen kann man über eine geeignete Halterung das Ventil fest installieren und lösbar mit Verbindungsleitungen versehen, an denen vorzugsweise auch zugleich eine Kupplung angeschlossen ist. Auf diese Weise kann ein vom Herstellerwerk angelieferter, gefüllter, neuer Zwischenbehälter in sehr kurzer Zeit auf den Rahmen gestellt und angeschlossen werden; bzw. nach seiner Entleerung abgetrennt und zum Herstellerwerk wieder zurückgebracht werden.

Günstig ist es auch, wenn erfindungsgemäß ein Rührwerk am Rahmen örtlich verstellbar angeordnet ist. So ist es beispielsweise denkbar, einen Elektromotor mit Welle und Rührer an einem Pfosten am Rahmen in der Höhe verfahrbar vorzusehen. Wenn der unter dem Dosierventil stehende Endbehälter gefüllt und von diesem weggenommen wird, kann man ihn zuerst auf eine Stützeinrichtung stellen, das Rührwerk in den Behälter einfahren und die in dosierter Menge eingegebenen Bestandteile sorgfältig vermischen, bevor das fertige Produkt dann an die Endverbraucherposition verbracht wird.

Ferner kann man auch die Stützeinrichtung für den Endbehälter mit einer Waage und/oder einer Fördereinrichtung versehen. Zum Beispiel kann man die Waage in eine Position unter dem Dosierventil auf dem Rahmen befestigen, so daß das dosiert eingefüllte Gut elektronisch oder anderweitig einer fortlaufenden oder punktuellen Wägung unterzogen wird. Als Fördereinrichtung ist beispielsweise an eine Rollenbahn gedacht, weil Endbehälter auf diese Weise auch in gefülltem Zustand mit hohem Gewicht leicht von der einen in die andere Position bewegt werden können.

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind entsprechend der Anzahl der Komponenten eines Füllgutes mehrere Zwischenbehälter, Verbindungsleitungen und Dosierventile auf dem Rahmen gehaltert. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines nicht begrenzenden Beispieles erläutert, bei welchem das flüssige Füllgut ein aus zwei Komponenten bestehender Beschichtungsstoff ist in einem solchen Falle werden zwei Zwischenbehälter und zwei Dosierventile auf dem Rahmen vorgesehen. Der Rahmen ist mit anderen Worten für ein solches Anwendungsgebiet ausreichend groß gebaut, obwohl er transportabel bleibt, daß zwei großvolumige Zwischenbehälter aufgestellt und an die Dosierventile angeschlossen werden können. Bei Stoffen, die aus mehreren Komponenten bestehen, können auch mehr als zwei Zwischenbehälter auf dem Rahmen aufgestellt werden.

Dafür ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen in Modulweise aufgebaut ist. Baukastenartig kann der Rahmen z. B. in verschieden großen Einheiten zusammengesetzt werden. Es ist denkbar, pro Zwischenbehälter eine Rahmeneinheit funktionsfähig zu erstellen, wobei mehrere Einheiten leicht nebeneinander angeordnet und miteinander elektrisch und leistungstechnisch verbunden werden.

Wenn man nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung entsprechend dem Mischverhältnis der Füllgutkomponenten Zwischenbehälter unterschiedlichen Volumens vorsieht, dann kann entweder ein kleinerer Gesamtrahmen verwendet werden, oder es wird die Zeit für den Abtransport geleerter Zwischenbehälter für beide Behältertypen gleich. Man spart dann an Rüstzeit, weil der eine Behälter immer gleichzeitig mit dem anderen abgetrennt oder ange­ schlossen wird.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung auch, wenn die Fördereinrichtung für den Endbehälter die Verbindung schafft zwischen Dosierventil, Waage und/oder Rührwerk. So kann man beispiels­ weise die vorstehend erwähnte Rollenbahn so anordnen, daß sie von der Position unter dem Dosierventil über die Waage, zum Rührwerk und gegebenenfalls zu einer Abnahmeposition reicht Der Fachmann versteht sogleich, daß dann die Füllsequenz der Endbehälter erhöht werden kann, denn wenn der erste Endbehälter unter dem Dosierventil gefüllt und zum Wiegen oder Rühren wegbewegt wird, kann während der nächsten Bearbeitung (Wiegen oder Rühren) der nächste Endbehälter schon wieder dosiert befüllt werden.

Durch die neue Anlage gemäß der Erfindung können überraschend viele Vorteile erreicht werden:

Kosteneinsparung,
Sicherheit,
umweltfreundliches Arbeiten,
Handhabungsfreundlichkeit und höhere Qualität des Endproduktes,
Flexibilität,
bessere und schnellere Kontrolle und
erheblich weniger Abfall (Reduzierung der Sondermüllkosten).

Durch die Benutzung der erfindungsgemäßen Anlage braucht man im Gegensatz zu den derzeit üblichen Verfahren nicht mehr die verhältnismäßig kleinen Endbehälter zu verpacken und danach die Verpackungsfolie wieder zu entsorgen; die Chargenkontrolle erfolgt für größere Einheiten schneller und genauer, die Produkte werden besser durchmischt und insbesondere bei Mehrkomponentenstoffen die Komponenten gründlicher verteilt, die Qualität des Endproduktes ist erheblich verbessert, und es brauchen wesentlich weniger Behälter gereinigt, transportiert und Stoffmengen beseitigt und entsorgt zu werden, um nur einige der Vorteile herauszugreifen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 schematisch die Vorderansicht der Dosieranlage nach der Erfindung für ein Zweikomponentenprodukt,

Fig. 2 eine Ansicht der Anlage von der Seite, wenn man von rechts nach links in Fig. 1 blickt,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anlage in umgekehrter Richtung, wenn man gemäß Fig. 1 von links nach rechts blickt, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Anlage der Fig. 1 bis 3.

In einem Rahmen 1 sind über einer Halterung 13 zwei Dosierventile 2 dicht nebeneinander angebracht und jedes über eine Verbindungsleitung 3, einen Verbindungsschlauch 4 und eine Kupplung 5, vorzugsweise eine Kamlock-Kupplung, mit dem Kugelhahn 6 verbunden, der sich unten in der Mitte einer domartigen Vertiefung 14 am Boden 15 eines Zwischenbehälters 12 befindet. Der eigentliche Zwischenbehälter 12 mit seinem Mannlochdeckel 16 befindet sich innerhalb eines nicht näher bezeichneten Schutzrahmens und steht auf Standfüßen 17. Die Zwischenbehälter 12 haben unterschiedliches Fassungsvermögen, der kleinere Behälter hat ein Volumen von 445 Liter, während der große Zwischenbehälter 12 ein Volumen von 1000 Liter hat Die ebenfalls vorgesehene Inhaltsanzeige ist hier nicht dargestellt. Die Standfüße 17 der Zwischenbehälter 12 ruhen auf einem Zwischenträger 18, der sich etwa auf halber Höhe des Rahmens 1 horizontal erstreckt, so daß sich die Zwischenbehälter 12 in einem oberen Bereich des Rahmens befinden.

Im unteren Bereich des Rahmens 1 steht auf einer unteren Horizontalstrebe 19 als Stütz­ einrichtung eine Waage 7, über der ein auf der Waage 7 liegender separater Abschnitt 8′ einer Fördereinrichtung 8 in Form einer Rollenbahn angeordnet ist. Auf dieser Rollenbahn steht ein Endbehälter 20, der strichpunktiert dargestellt ist, weil er aus der in den Fig. 1 und 4 gezeigten linken Position mit Hilfe der Fördereinrichtung (Rollenbahn) 8 auch in die in diesen Figuren dargestellte rechte Position bewegt werden kann.

Über dieser rechten Position des Endbehälters 20 ist ein Rührwerk 9 höhenverstellbar an einer Spindel 21 angebracht.

Betrieben wird die Anlage zum dosierbaren Befüllen der hier gezeigten Ausführungsform durch elektrische und pneumatische Energie, die in einen Elektro-Pneumatik-Schaltschrank 10 geführt wird. Nicht dargestellte Steuereinrichtungen, z. B. Pneumatikzylinder und dergleichen, die für die Steuerung der Dosierventile 2 verwendet werden können, deren Ventile durch Federkraft selbstschließend sind, werden durch ein Bedienpult 11 eingestellt und betätigt.

Für eine kurze Beschreibung des Betriebes wird davon ausgegangen, daß an einer Baustelle für das Beschichten einer Brücke drei Tonnen Beschichtungsstoff gebraucht werden. Dafür benötigt man von einer ersten Komponente drei mal 1000 Liter Ansätze in dem großen Zwischenbehälter 12 mit dem Volumen von 1000 Liter; und von der zweiten Komponente drei mal 335 Liter Ansätze in dem kleinen Zwischenbehälter 12 mit dem Volumen von 445 Liter.

Nach Herstellung der Komponenten sind die Zwischenbehälter 12 transportbereit, ohne daß mit einer Folie ein Einschrumpfen oder ein anderes besonderes Verpackungsverfahren angewendet werden müßte. Die zwei Zwischenbehälter 12 und die mobile Anlage zum dosierbaren Befüllen mit dem Rahmen 1 und den damit verbundenen Bestandteilen werden auf Lkw verladen und zur Baustelle transportiert.

Dort wird die mobile Anlage in der Nähe einer nicht dargestellten Förderpumpe aufgestellt, und die beiden Zwischenbehälter werden im oberen Bereich des Rahmens 1 ebenfalls aufgestellt und angeschlossen.

Der Baustellenleiter kann auf einfache Weise anhand einer Produktliste die Chargennummern kontrollieren. Die Versorgung (220 Volt, 50 Hz) und Druckluft (6 bar) werden angeschlossen.

Ein Bediener stellt einen leeren Endbehälter 20 auf die Waage 7 der Anlage. An dem Bedienpult 11 wird die gewünschte Sollmenge eingegeben und Startfreigabe erteilt. Die Anlage arbeitet die gewünschte Sollwertvorgabe in einem vorgegebenen Verhältnis der zu dosierenden zwei Komponenten von z. B. 1 : 3 nacheinander automatisch ab.

Nach Ende der dosierten Befüllung rollt das Bedienerpersonal den Ansatz im Endbehälter 20 über die Rollenbahn 8 unter das Rührwerk 9, wo der Ansatz entsprechend dem Produkt automatisch eine gewünschte Zeit lang gerührt wird. Währenddessen kann bereits mit der nächsten Befüllung eines anderen Endbehälters 20 begonnen werden. Nach dem Ende des Rührens stellt der Bediener den Endbehälter 20 an die Förderpumpe, wo durch einen Saugschlauch das Komponentengemisch zum Objekt gefördert wird.

Der leere Endbehälter 20 kann für den nächsten Ansatz wiederverwendet werden. Genaue Mengen können auch mittels der Waage 7 eingehalten werden.

Ist einer der Zwischenbehälter 12 leer, schließt man den Absperrhahn 6 an diesen Behälter 12, öffnet die Kupplung 5 und entnimmt den Behälter 12. Ein neuer, gefüllter Zwischenbehälter 12 wird statt dessen eingesetzt und in umgekehrter Reihenfolge angeschlossen.

Die geleerten Zwischenbehälter 12 werden zum Herstellungswerk des Beschichtungsstoffes zurückgefahren.

Bezugszeichenliste

1 Rahmen
2 Dosierventile
3 Verbindungsleitung
4 Verbindungsschlauch
5 Kupplung
6 Absperrhahn, Kugelhahn
7 Waage
8 Fördereinrichtung, Rollenbahn
8′ Abschnitt
9 Rührwerk
10 Elektro-Pneumatik-Schaltschrank
11 Bedienpult
12 Zwischenbehälter
13 Halterung
14 Vertiefung
15 Boden
16 Mannlochdeckel
17 Standfüße
18 Zwischenträger
19 Horizontalstrebe
20 Endbehälter
21 Spindel

Claims (9)

1. Anlage zum dosierbaren Befüllen von Endbehältern (20) mit flüssigen Füllgütern, bei der wenigstens ein Zwischenbehälter (12) über eine Verbindungsleitung (3) mit Absperrhahn (6) mit einem Dosierventil (2) verbunden ist, das über eine programmierbare Steuerung (11) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mobiler, transportabler Rahmen (1) mit angebrachtem Dosierventil (2) vorgesehen ist, auf dem Rahmen (1) in einem höherliegenden Bereich der ebenfalls mobile, transportable Zwischenbehälter (2) lösbar angeschlossen ist, der ein Fassungsvermögen von wenigstens etwa 300 Liter hat, und daß in einem tieferliegenden Bereich des Rahmens (1) Stützeinrichtungen (19) für die Anordnung des Endbehälters (20) mit der Einlaßöffnung unter dem Dosierventil (2) angebracht sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der transportable Zwischenbehäl­ ter (12) einen Schutzrahmen mit Standfüßen (17), eine Inhaltsanzeige, einen Absperrhahn (6) und/oder ein Rührwerk und vorzugsweise einen Mannlochdeckel (16) aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Rahmen (1) angebrachte Dosierventil (2) mit einer Verbindungsleitung (3, 4) und einer Kupplung (5) ausgestattet ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rührwerk (9) am Rahmen (1) örtlich verstellbar angeordnet ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz­ einrichtung (19) für den Endbehälter (20) eine Waage (7) und/oder eine Fördereinrichtung (8, 8′) aufweist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Anzahl der Komponenten eines Füllgutes mehrere Zwischenbehälter (2), Verbindungs­ leitungen (3, 4) und Dosierventile (2) auf dem Rahmen (1) gehaltert sind.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem Misch­ verhältnis der Füllgutkomponenten Zwischenbehälter (12) unterschiedlichen Volumens vorgesehen sind.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß die Fördereinrichtung (8, 8′) für den Endbehälter (20) die Verbindung schafft zwischen Dosierventil (2), Waage (7) und/oder Rührwerk (9).

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) in Modulweise aufgebaut ist.