DE60105121T2 - Vorrichtung zum Entleeren eines Fasses - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Entleeren von Fässern und insbesondere eine Vorrichtung zum Erleichtern der Übergabe von Materialien in einem Fass oder einem ähnlichen Behälter an einen Reaktionsbehälter oder eine andere Art von Kessel.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Eine Vielzahl von Industriezweigen führt Arbeitsgänge durch, die eine manuelle Übergabe von Feststoffen aus transportierbaren Fässern in eine Verarbeitungsanlage erfordern. Diese Vorgänge werden typischerweise als das „Entladen" von Materialfässern in die Verarbeitungsanlage bezeichnet. Derartige Verarbeitungsanlagen können Reaktionsfässer, Tanks oder andere ähnliche Vorrichtungsarten umfassen, die dazu verwendet werden, Materialien zu mischen oder anderweitig zu verarbeiten. Diese Vorgänge finden in der gesamten gewerblichen Industrie statt und können in der pharmazeutischen, chemischen, kosmetischen und Nahrungsmittelindustrie von besonderer Bedeutung sein, wo Umwelt- und Hygienefragen eine ganz besonders große Rolle spielen. So ist beispielsweise in der Pharmaindustrie oder in der Chemikalien verarbeitenden Industrie, in der man Chemikalien oder anderen Gefahren ausgesetzt ist, ein gewisses Risiko gegeben.
  • Die überall in diesen Industriezweigen eingesetzten Fässer können ein beträchtliches Gewicht haben. Beispielsweise können Fässer für chemische Materialien in der Pharmaindustrie bis zu 80 kg schwer sein. Wenn Arbeiter derartige Fässer ohne zur Hilfenahme mechanischer Ausrüstung, die zum Vereinfachen von Arbeitsgängen oder zur anderweitigen mechanischen Unterstützung dient, manuell zu bedienen versuchen, kann ein solches Handhaben das Einnehmen einer unangenehmen Stellung mit sich bringen, durch welche die Verletzungsgefahr steigt. Somit birgt das Entleeren von Fässern in ergonomischer Hinsicht mögliche Gefahren.
  • Ein weiteres Problem, das sich sogar im Falle einer ausreichenden mechanischen Unterstützung mit Systemen zum Entleeren von Fässern ergibt, liegt in der Erzeugung von in der Luft mitgeführten Partikeln in Form von Staub und dergleichen. Dieser Staub kann bereits im Arbeitsbereich erzeugt werden, wenn die Materialien von dem Fass an den Reaktionskessel oder einen ähnlichen Behälter übergeben werden. Und auch hier kann ein derartiger Staub insbesondere in der Pharmain dustrie und anderen Chemieindustrien hochtoxisch sein. Ferner stellt der im Arbeitsbereich erzeugte Staub in jedem Industriezweig typischerweise einen Produktverlust dar. Im Fall von wertvollem Material kann durch das Erzeugen von Staub ein wesentlicher finanzieller Verlust einhergehen.
  • Es sind bereits Vorrichtungen zum Erleichtern der Handhabung von Fässern während dem Entleeren bekannt. Beispielsweise beschreibt das US-Patent der Anmelderin Habicht, 5,205,699, eingereicht am 27. April 1993, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anheben und Kippen von Fässern mit fließfähigem Material. Insbesondere im Hinblick auf die Zeichnungen und Bezugszeichen im Habicht-Patent umfasst eine Vorrichtung 10 zum Anheben und Kippen eine Bodenauflage 12, eine Säulenanordnung 14 und eine Container-Trägeranordnung 16. Der Inhalt eines Behälters 94, der in der Container-Trägeranordnung 16 angeordnet wird, wird durch vertikales Ausfahren der Säulenanordnung 14 entladen. Die Bodenauflage 12 der Vorrichtung 10 zum Anheben und Kippen ist im Verhältnis zur Säulenanordnung 14 relativ breit.
  • Das Habicht-Patent beschreibt allgemein das Anwendungsprinzip einer mit einer Bodenauflage verbundenen teleskopischen Säule. Im Innern der Säule befindet sich ein Hydraulikzylinder zum Anheben des verschiebbaren Abschnitts der rohrförmigen Säule. Wenn der verschiebbare Abschnitt angehoben wird, wird die Container-Trägeranordnung um den zweifachen Hub der Säule angehoben. Die Container-Trägeranordnung wird unabhängig auf jeder gewünschten Hubhöhe der Vorrichtung gekippt. Das Kippen der Container-Trägeranordnung wird durch einen luftbetriebenen Antriebsmotor und einen beweglichen Schlitten erzielt. Der bewegliche Schlitten und der Antriebsmotor sind vollständig im Innern der teleskopischen Säule angeordnet. In der Säule befindet sich ein Spalt, um das unabhängige Anheben und Kippen der Container-Trägeranordnung durch eine Bedienperson zu ermöglichen.
  • Im allgemeinen beschreibt das Habicht-Patent eine Anhebe- und Kippvorrichtung, die ein Kippen unabhängig vom Anheben ermöglicht. Das System ist sinnvoll einzusetzen im Fall von Vorrichtungen mit unterschiedlichen Positionshöhen von Öffnungen, Stutzen, Einfüllelementen und dergleichen, die das von dem Behälter abgegebene Material aufnehmen. Somit bietet das Habicht-Patent eine Vorrichtung, die mit den unterschiedlichsten Verarbeitungsanordnungen verwendet werden kann.
  • Ein weiteres System ist im US-Patent der Anmelderin Haynes, 5,558,485, mit Anmeldedatum vom 24. September 1996, beschrieben. Das Haynes-Patent beschreibt eine Vorrichtung 10 zum Anheben und Entladen, bei der ein Behälter 12 angehoben und gekippt wird. Der Behälter 12 ist über Schwenkzapfen 52 schwenkbar an der Vorrichtung 10 zum Anheben und Entladen befestigt. Ein Hydraulikzylinder 56 kippt den Behälter 12 und der Inhalt des Containers wird entladen, wenn der Hydraulikzylinder 56 ausgefahren wird. Die Vorrichtung 10 zum Anheben und Entladen wird von einem Paar sich rückwärtig erstreckender Basis-Standfüße 40 stabilisiert. Insbesondere zeigt die Anordnung des Haynes-Patents eine Vorrichtung auf, die manuell in ihre Position angrenzend an ein Fließband gebracht werden kann, so dass ein Arbeiter durch Hydraulikwirkung Elemente von der Vorrichtung auf ein Fließband übergeben kann.
  • Das US-Patent 731,442 der Anmelderin Elliot ist eine sehr frühe Offenbarung eines Taschenhalters mit schwenkbarer Haltevorrichtung H. Die Haltevorrichtung H ist im Normalzustand vertikal ausgerichtet, kann jedoch durch Betätigen des Griffs z angehoben und geschwenkt werden. Durch das Anheben und Schwenken der Haltevorrichtung H kann der Inhalt einer darin gehaltenen Tasche in einen Schüttgutbehälter entleert werden. Das Anheben wird manuell betrieben und umfasst eine Basis mit Standfüßen m, die derart abstehen, dass sie eine relativ breite Trägerbasis bilden.
  • Eine weiterer Mechanismus zum Anheben und Kippen ist der US-Schrift 3,057,498, Wheat, zu entnehmen. Das Wheat-Patent beschreibt eine Mülltonnenhaltevorrichtung mit einem Behälter 50, der automatisch angehoben und gekippt wird, um dessen Inhalt zu entleeren. Der Behälter 50 umfasst ein Verschlusselement oder einen Deckel 70, der über eine Scharnierverbindung 72 schwenkbar an dem Behälter 50 angeordnet ist. Beim Anheben und Kippen des Behälters 50, kommt die Schwerkraft zum Einsatz, um das Verschlusselement 50 nach unten zu drehen, wodurch sich der Behälter 50 öffnet und der Inhalt entleert wird. Während der Inhalt des Behälters 50 entleert wird, muss dieser aufgrund des Verschlusselements 70 die gesamte Länge dieses Verschlusselements 70 durchlaufen, ehe er im „freien Fall" an eine aufnehmende Struktur abgegeben wird.
  • Auch das Problem des Entfernens von Staub wurde im Stand der Technik bereits angesprochen. Beispielsweise beschreibt das US-Patent 3,985,245 der Inhaberin Schulte eine Anordnung zum Beladen der Kohlebehälter von Aufgabewägen. Die Anordnung umfasst einen Wiegebunker 1 der sich als rohrförmiges Entlade-Ver bindungsstück 2 abwärts erstreckt. Das rohrförmige Entlade-Verbindungsstück 2 umfasst einen Sauganschluss 20, der durch das Ausladen von Kohle entstehenden Staub entfernt. Der Sauganschluss 20 ist mit einer rohrförmigen Wand verbunden, die eine ringförmige Kammer zum Ansammeln und Entfernen von Kohlestaub bildet.
  • Dementsprechend beschreibt das Borgner-US-Patent 4,627,781 eine Vorrichtung 1 zum Aufschneiden und Entleeren von Säcken mit einem angeschlossenen Filter zum Entfernen von angesammeltem Staub. Die Vorrichtung umfasst einen Müllschacht 8, der mit einem Übergabeschacht 30 verbunden ist, in den der Inhalt der Tasche entleert wird. Der Müllschacht 8 ist mit einer Schwenkklappe 8.1 ausgestattet, durch welche leere Säcke an eine Vorrichtung 26 zum Verdichten von leeren Säcken abgegeben werden. Die Vorrichtung 1 umfasst einen im oberen Bereich angeordneten Saugfilter 32, der dazu dient, zu verhindern, dass Staub an die Arbeitsatmosphäre abgegeben wird.
  • Eine weitere Vorrichtung ist im US-Patent der Anmelderin Mori 3,405,820 offenbart. Die Vorrichtung nach Mori umfasst einen Aufnahmetrichter mit einem Absorptionselement 12, das dazu verwendet wird, einen Luftvorhang 9 zu bilden. Der Luftvorhang 9 dient dazu, zu verhindern, dass Staub an die Außenatmosphäre abgegeben wird. Der Luftvorhang 9 umfasst offensichtlich einen Luftstrom, der in eine einzige lineare Richtung fließt.
  • Eine weitere Vorrichtung ist im US-Patent der Anmelderin Wendler, et al., 5,275,662, offenbart. Das Patent dieser Anmelderin zeigt eine Bodenauftragsvorrichtung 10 mit einer Mischkammer 20, welche an sie abgegebenes Material aus einem ersten beziehungsweise einem zweiten Beschickungstrichter 22, 24 mischt. Der erste Beschickungstrichter 22 wird angehoben und durch einen Hydraulikzylinder 76 gekippt. Durch die Hubaktion des Hydraulikzylinders 76 wird der erste Beschickungszylinder 22 um eine durch Scharniere 74 definierte Achse gedreht. Ein Hydraulikzylinder 72 hebt das hintere Ende des zweiten Beschickungstrichters 24 an, um die darin enthaltenen Bestandteile in die Kammer 20 zu kippen.
  • Im von Riemersma, et al. gehaltenen US-Patent 5,302,073 ist eine weitere Vorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung dieser Anmelderin umfasst eine Kippvorrichtung zum Anheben und Abdichten eines Fasses zum Auskippen eines Fassinhalts. Die Kippvorrichtung 10 umfasst eine hohle Haubenanordnung 36, die über und oberhalb eines Fasses D angeordnet werden kann. Die hohle Haubenanord nung 36 hat ein Ende 49 mit geringem Durchmesser, durch das die Inhalte des Fasses D schließlich nach außen gelangen. Das Fass D wird mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 23 gekippt.
  • Obgleich aus dem Stand der Technik bereits Systeme zum Entleeren von Fässern bekannt sind, zeigen diese Vorrichtungen keine Lösung einiger schwerwiegender Probleme auf. So sind beispielsweise in den Produktionsstätten der Pharma- und Chemieindustrie Verarbeitungskessel häufig auf engem Raum mit begrenzter Kopfhöhe angeordnet. Diese Kopfhöhe ist häufig aufgrund von niedrigen Decken, großen und komplexen Rohrsystemen oder anderen Verarbeitungsvorrichtungen begrenzt. Die bekannten und für die Verwendung in derartigen Produktionsstätten zur Verfügung stehenden Systeme zum Entleeren von Fässern sind relativ groß, schwer und auf engem Raum schwierig zu handhaben. Nur allzu häufig werden bei derartigen Systemen aufgrund des Gewichts der Fässer auch schwere Vorrichtungen zur Handhabung der Fässer eingesetzt. Weiterhin sind bekannte Systeme, die in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt werden, äußerst kostspielig.
  • Aber auch andere Probleme sind mit den bekannten Systemen verbunden. Beispielsweise sind einige Systeme zum Entleeren von Fässern derart beschränkt, dass sie nur einen Kessel bedienen können und daher permanent mit der jeweiligen industriellen Einrichtung verbunden. Wenn die Systeme derart installiert werden, dass sie permanent am Boden befestigt sind, können solche Systeme wertvollen Raum einnehmen, wenn diese nicht benötigt werden und sind oft relativ „sperrig". Andere Systeme können, wie beispielsweise bei einem Schienensystem oder dergleichen, oberhalb angeordnet sein. Wie bereits erwähnt kann der Raum oberhalb insbesondere in Industriezweigen wie der Pharmazie und der Chemieindustrie für ein relativ komplexes Rohrleitungssystem benötigt werden. Weiterhin bedienen auch derartige Systeme häufig nur einen Kessel. Hinsichtlich dem Entfernen von Staub und andere Arten von Lüftungssystemen schätzen die Erfinder den Stand der Technik als relativ begrenzt ein. Beispielsweise wird durch die Verwendung von Lüftungsmuffen nur ein Teil einer Öffnung mittels der Muffen belüftet. Weiterhin gehen die Erfinder davon aus, dass derartige Muffen keine Abgabeanschlüsse für Säcke mit toxischen oder kontaminierenden Materialien haben.
  • Aus diesem Grund ist es nötig, ein System zum Entleeren von Fässern zu Verfügung zu stellen, das relativ wirtschaftlich, leicht und transportierbar ist, wenig Raum einnimmt und mehrere Kessel bedienen kann. Es wäre ferner von Vorteil, wenn für ein derartiges System ein relativ geringer Arbeitsaufwand nötig wäre und somit eine geringe Anzahl an Bedienpersonen ausreichen würde, während die Vorrichtung das Entleeren der Fässer relativ schnell vornimmt. Schließlich wäre es auch vorteilhaft, wenn ein derartiges System in Verbindung mit einem System zum Reduzieren von Staub arbeiten würde.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Vorteilhafterweise ist durch ein in Anspruch 1 definiertes System zum Entleeren von Fässern ein technischer Fortschritt erzielt, wobei dieses System dazu verwendet wird, das Anheben und Kippen des Inhalts eines Fasses in einen Reaktionskessel oder dergleichen zu erleichtern. Das System zum Entleeren eines Fasses umfasst eine Hebeanlage zum Anheben eines Fasses aus einer stehenden Position und zum Entladen des Fassinhalts. Das System umfasst ferner eine Lademuffe, die in die Öffnung des Reaktionskessels eingepasst ist, in den der Fassinhalt geladen werden soll.
  • Die Hebeanlage umfasst eine Stütze, die in den Boden eingeführt werden kann, um das Anheben bei Einnahme geringsten Raumes zu stabilisieren. Ferner kann ein Schiebeträger vorgesehen sein, der ermöglicht, dass die Hebeanlage in einiger Entfernung von der Öffnung des Reaktionskessels verwendet werden kann, wenn beispielsweise Hindernisse oder dergleichen ein nahes Anordnen verhindern. Weiterhin kann das Entleerungssystem einen einzelnen schwenkbaren Arm umfassen, der im allgemeinen nicht höher als das Fass selbst reicht und daher keinen übermäßigen Raum nach oben benötigt.
  • Die Lademuffe für die Kesselöffnung umfasst eine Anordnung, die einen radial nach außen gerichteten und 360° abdeckenden Luftstrom im Belüftungssystem der Lademuffe ermöglicht, wodurch eine beträchtliche Staubreduzierung erzielt ist. Ferner ermöglicht ein seitlicher Trichteranschluss der Lademuffe das Entleeren von Fasstaschen bei minimalem Entweichen von Staub. Somit stellt das erfindungsgemäße System zum Entleeren von Fässern ein System dar, das sowohl hinsichtlich seiner Abmessungen als auch der damit verbundenen Kosten wirtschaftlich ist und das Entstehen von Staub eindämmt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lüftungsmuffe entlang der Linien 1-1 der 2;
  • 2 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Lüftungsmuffe;
  • 3 ist eine Seitenansicht des Bedien-Abschnitts des erfindungsgemäßen Systems zum Entleeren von Fässern;
  • 4 ist eine Seitenansicht der gegenüberliegenden Seite des Bedien-Abschnitts des Systems zum Entleeren von Fässern der 3;
  • 5A, 5B, 5C und 612 sind vereinfachte Darstellungen der Arbeitsschritte, welche die Funktionsweise des Verfahrens zum Bedienen eines Fasses während den erfindungsgemäßen Entladevorgängen zeigen;
  • 13 zeigt eine typische Materialtasche in einem Fass, die zusammen mit dem erfindungsgemäßen System zum Entleeren von Fässern eingesetzt werden kann;
  • 14 zeigt die Kombination aus Lüftungsmuffe und Fassmanipulator;
  • 15 zeigt den Lüftungsspalt der Lüftungsmuffe;
  • 16 zeigt den Abgabeanschluss der Lüftungsmuffe;
  • 17 zeigt eine Bedienperson, die eine leere Tasche zusammenrollt, um diese im Bereich unterhalb des Lüftungsspalts der Lüftungsmuffe zu entsorgen;
  • 18 zeigt eine Bedienperson, die eine leere Tasche im Bereich unterhalb des Lüftungsspalts der Lüftungsmuffe entsorgt;
  • 19 ist eine allgemeine Perspektivansicht des Fassmanipulators des erfindungsgemäßen Systems zum Entleeren von Fässern;
  • 20 zeigt wie ein Fassmanipulator in einem Stahlbehälter im vorderen Bereich eines Reaktionskessels angeordnet wird;
  • 21 zeigt eine Bedienperson, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems zum Entleeren von Fässern Material aus dem Fass in den Reaktionskessel entleert;
  • 22 zeigt die Lüftungsmuffe getrennt und unabhängig vom Reaktionskessel;
  • 23 ist eine der 3 ähnelnde Ansicht, wobei hier der Einsatz eines Schiebeträgers gezeigt ist; und
  • 24 ist eine ebenso der 3 ähnelnde Ansicht, wobei der Schiebeträger hier von einem Pneumatik-Zylinder gebildet ist.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Das Prinzip der Erfindung ist anhand eines Beispiels eines in den 1 bis 24 dargestellten Systems 100 zum Entleeren von Fässern erläutert. Das System 100 zum Entleeren von Fässern ist darauf ausgelegt, zur Lösung von Problemen im ergonomischen Bereich und zur Reduzierung von Gefahren aufgrund chemischer Gefahrstoffe beizutragen, die entstehen, wenn Feststoffe aus Fässern manuell in Verarbeitungsanlagen gefüllt werden. Das System 100 zum Entleeren von Fässern bietet ein relativ ökonomisches, leichtes und transportierbares System, das eine Vielzahl von Reaktionskesseln bedienen kann. Ferner umfasst das erfindungsgemäße System 100 zum Entleeren von Fässern ein Staubreduktionssystem, das dazu verwendet wird, mit einer Fassmanipulationsvorrichtung zusammenzuwirken.
  • Wie den Figuren zu entnehmen ist, ist das System 100 zum Entleeren von Fässern dazu geeignet, mit Behältern, wie beispielsweise dem in 13 gezeigten Fass 102, eingesetzt zu werden. Ein erfindungsgemäßes System 100 zum Entleeren von Fässern ist jedoch nicht auf eine bestimmte Form oder einen bestimmten Aufbau eines Fassbehälters beschränkt. Somit werden Fassbehälter eingesetzt, die ganz unterschiedlich geformt oder aufgebaut sind, ohne dabei den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Wie auch in 13 dargestellt, können die im Behälterfass 102 enthaltenen Feststoffe auch in einer typischen Materialtasche 104 enthalten sein. Derartige Taschen werden zumeist verwendet, wenn die zu transportierenden Materialien toxisch sind oder anderweitig frei von Verunreinigungen gehalten werden müssen.
  • Das System 100 zum Entleeren von Fässern weist insbesondere zwei Hauptbestandteile auf. Genauer gesagt handelt es sich bei diesen Bestandteilen um eine Lüftungsmuffe 110, wie in der Perspektivansicht der 22 dargestellt, und einen Fassmanipulator 200, der in 19 ebenso in der Perspektivansicht dargestellt ist. Die Kombination aus Lüftungsmuffe 110 und Reaktionskessel 106 sowie dem Fassmanipulator 200 ist ferner in 14 aufgezeigt.
  • Die Hauptaufgabe der Lüftungsmuffe 110 liegt darin, den Staub, der während der Zugabe von Feststoffen aus dem Fass 102 und der Tasche 104 in den Reaktionskessel 106 erzeugt wird, aufzufangen. Insbesondere in 1 und 2 ist der untere Rohrabschnitt 112 der Lüftungsmuffe 110 zu sehen. Der Rohrabschnitt 112 ist ringförmig und dazu geeignet, in einer entsprechenden Öffnung im Reaktionskessel 106 aufgenommen zu werden. Der untere Rohrabschnitt 112 wird derart in den Reaktionskessel 106 eingepasst, dass ein Stopperring 114, der sich um den Umfang der Muffe 110 herum erstreckt, den unteren Rohrabschnitt 112 der Muffe 110 in der Öffnung des Reaktionskessels 106 in die richtige Position bringt.
  • Die Lüftungsmuffe 110 umfasst auch einen oberen Rohrabschnitt 116, der einstückig mit dem unteren Rohrabschnitt 112 ausgebildet sein kann. Um den oberen Abschnitt des oberen Rohrabschnitts 116 herum ist ein Abschlussring 118 angeordnet, der einen Lüftungsspalt 120 bildet. Der Lüftungsspalt 120 erstreckt sich um den gesamten Umfang des oberen Rohrabschnitts 116 innerhalb des Abschlussrings 118 herum. Der Lüftungsspalt 120 grenzt an eine Staubfangkammer 122, wie insbesondere in den 1 und 2 dargestellt. Die Staubfangkammer 122 umfasst an ihrem äußeren Ende einen Verbindungsring 124, der dazu geeignet ist, einen herkömmlichen Luftschlauch oder dergleichen aufzunehmen (in den 1 und 2 nicht dargestellt). Beispielsweise kann ein Luftschlauch wie der in 14 dargestellte Luftschlauch 126 verwendet werden. Durch das Anschließen des Luftschlauchs 126 mit einem herkömmlichen Luftsystem entsteht durch den Lüftungsspalt 120 ein Luftstrom um den gesamten Umfang der Lüftungsmuffe 110 herum. Obgleich die Stromgeschwindigkeit und das Volumen möglicherweise nicht um den gesamten Lüftungsspalt 120 herum gleich sind, zeichnet sich der Spalt 120 dennoch dadurch aus, dass er für einen Luftstrom sorgt, der vom Innern der Lüftungsmuffe 110 in Höhe des Lüftungsspalts 120 ausgehend radial nach außen gerichtet ist.
  • Der zuvor beschrieben ausgebildete Lüftungsspalt 120 verhindert, dass Staub während den Entleerungsvorgängen aus dem Reaktionskessel 106 und der Lüftungsmuffe 110 entweichen kann. Es ist festzustellen, dass herkömmliche Lüftungsspalte typischerweise für einen Lüftungsstrom sorgen, der nur 180° oder weniger der Reaktionskesselöffnung abdeckt. Während den Entleerungsvorgängen kann die Tasche 104 jedoch teilweise von dem Fass 102 in den Reaktionskessel und die Muffe 110 gezogen werden. Somit können die Taschen 104 den Luftstrom in bestimmten Bereichen der Muffe 110 blockieren. Bei den herkömmlichen Systemen, die keinen Lüftungsspalt mit einem 360°-Umfang, wie den Lüftungsspalt 120, haben, kann eine derartige Blockierung des Luftstroms dazu führen, dass Staub- oder andere Partikel in bestimmten Bereichen im Innern der Muffe oder des Reaktionskessels, je nach Auftreten der Stromblockierung, entweichen.
  • Des Weiteren umfasst die Lüftungsmuffe 110 eine Entsorgungsöffnung 128. Die Öffnung 128 ist zu einer Taschenabgabemuffe 130 hin geöffnet, die dazu geeignet ist, Sammeltaschen 240 aufzunehmen, die dazu verwendet werden, Materialtaschen 104 wie zuvor beschrieben zu entsorgen. Die Taschenabgabemuffe 130 kann ein Verschlussventil 132 aufweisen, das mit einer Flügelschraube 134 verbunden ist. Das Verschlussventil 132 wird typischerweise als Aguillotine-Schieberventil (Handelsname Aguillotine) bezeichnet und dazu verwendet, das Schließen der Entsorgungsöffnung 128 sicherzustellen, wenn diese nicht in Gebrauch ist.
  • Neben der Lüftungsmuffe 110 umfasst das System 100 zum Entsorgen von Fässern den Fassmanipulator 200, der insbesondere in 3, 4, 14, 19 und 20 dargestellt ist. In diesen Zeichnungen ist der Fassmanipulator 200 eine transportierbare Vorrichtung und kann bei Bedarf unter Verwendung eines Transportwagens 202, der insbesondere in 3 und 4 dargestellt ist, bewegt werden. Der Transportwagen 202 umfasst eine Reihe von Laufrollen 204 zum einfachen Hin- und Herbewegen des Transportwagens 202 und des getragenen Fassmanipulators 200 zwischen an den Reaktionskessel 106 angrenzenden Positionen. Der Fassmanipulator 200 hat einen Stützständer 206, der von dem Transportwagen 202 über eine Muffe 208 getragen ist. Im Boden 210 neben jedem der Reaktionskessel 106 befindet sich eine in den Boden 210 eingelassene Stützständeraufnahme 212. Der Stützständer 206 des Fassmanipulators 200 ist dazu vorgesehen, in der Stützständeraufnahme 212, die vor dem Reaktionskessel angeordnet ist, in den das jeweilige Falls entleert werden soll, aufgenommen zu werden. Die Ständer 206 können in einer entsprechenden Ständeraufnahme 212 in jeder geeigneten Anordnung aufgenommen werden.
  • Wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, hat der Fassmanipulator 200 ein stationäres Gestell 214. Im unteren Abschnitt des stationären Gestells 214 ist ein Ende eines Pneumatik-Zylinders 216 angeordnet. Der Pneumatik-Zylinder 216 ist an einem unteren Verbindungspunkt 218 mit dem Gestell 214 verbunden. Das in die andere Richtung weisende Ende 220 des Pneumatik-Zylinders 216 weist einen Zylinderkolben 222 auf. Das distale Ende der des Zylinderkolbens 222 ist an einem Anlenkpunkt 224 schwenkbar mit einer Befestigungsplatte 226 verbunden.
  • Wie ebenso insbesondere in 3 und 4 zu sehen, befindet sich am oberen Ende des stationären Gestells 214 eine Schwenkverbindung 228. Über die Schwenkverbindung 228 ist ein schwenkbares Gestell 230 mit dem stationären Gestell 214 verbunden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Position des schwenkbaren Gestells 230 auch während den Anhebe- und Kippvorgängen unterhalb des Fasses 102 verbleibt. Auf diese Weise erleichtert der Fassmanipulator 200 die Verwendung in Bereichen mit relativ geringer Kopfhöhe 227.
  • Weiterhin ist anhand der 3 und 4 zu sehen, dass die Trägeranordnung für das Fass 102 einen unteren Stützrand 232 und einen oberen Stützrand 234 zum Stützen des Fasses hat. Ferner sind an den Seiten des Fass-Trägergestells Fass-Trägerplatten 236 angeordnet, die dazu dienen, das Fass 102 mit Hilfe einer Einspannkette 238 zu fixieren. Weiterhin ist das Fass 102 in einem Trägergestell 227 getragen.
  • Neben der Verwendung der Einspannkette 238 können auch andere Befestigungsmittel verwendet werden. Beispielsweise kann eine pneumatische Alatch-Vorrichtung (Handelsname Alatch) in dem Fass-Trägergestell 227 eingesetzt werden, um die Verbindung zwischen Fass 102 und Trägergestell 227 zu verbessern. Um die pneumatische Verriegelung zu aktivieren, kann ein manuell bedienbarer Schalter eingesetzt sein. Alternativ kann in dem Trägergestell ein druckempfindlicher Schalter angeordnet sein, der automatisch aktiviert wird, wenn das Fass 102 in dem Trägergestell 227 positioniert wird. Des Weiteren kann auch eine Sauglufttechnik verwendet werden, wobei ein Einzel- oder Doppelsaugnapf in dem Trägergestell angeordnet und derart positioniert wird, dass eine Saugluftverbindung mit dem Fass 102 entsteht. Derartige Saugnäpfe können über Vakuumpumpen mit relativ bekannten Strukturen betrieben werden.
  • Des Weiteren besteht ein Merkmal des erfindungsgemäßen Fassmanipulators 200, darin, dass er zusammen mit einem Schiebeträger oder dergleichen eingesetzt werden kann, der dazu dient, die Manövrierfähigkeit des Fasses 102 zu verbessern. In der vorangegangenen Beschreibung im Hinblick auf die 3 und 4 war das Trägergestell 227 gegenüber dem Fass 102 stationär. Das Fass 102 kann jedoch auch auf einem Schiebeträger angeordnet sein, der sich in oder in geeigneter Weise auf dem Trägergestell befindet. Im Falle einer Schiebeträgeranordnung kann das Fass 102 dementsprechend entlang dem Trägergestell bewegt werden. Die erfindungsgemäße Schiebeträgeranordnung kann sich der Schwerkraft oder anderer Mittel bedienen, um das Bewegen des Fasses 102 zu bewirken. Beispielsweise kann ein Pneumatik-Zylinder oder eine ähnliche Vorrichtung verwendet werden, um das Fass 102 entlang dem Schiebeträger zu verschieben. Die Kombination aus Schiebeträger und Schwenkarmanordnung ist dabei für den Fassmanipulator im Gegensatz zur ausschließlichen Verwendung eines Schiebeträgers von besonderer Bedeutung.
  • Ein Beispiel einer Schiebeträgeranordnung ist in 23 aufgezeigt. Hier ist eine Schiebeträgeranordnung dargestellt, bei der die Schwerkraft zum Einsatz kommt, um das Fass 102 zu bewegen. Genauer umfasst der Fassmanipulator 200 der 32 einen Schiebeträger 244, der dazu geeignet ist, sich auf einer Schiene 242 zu bewegen. Gemäß der in 23 dargestellten Anordnung würde sich das Fass 102, während es auf der Schiene 244 verbleibt, die an dem Trägergestell 227 befestigt ist, aufgrund der Schwerkraft bewegen, wenn der Kolben 222 eine Kraft ausübt, um das Fass 102 und das Trägergestell 227 um den Punkt 228 zu schwenken.
  • In 24 wird für die Schiebeträgeranordnung ein Pneumatik-Zylinder verwendet. Wie anhand der 24 zu sehen ist, wird als Schiebeträger ein kolbenstangenloser Druckluftzylinder 246 verwendet, der auf geeignete Weise mit dem Trägergestell 227 verbunden ist. Das Fass 102 ist hier derart mit dem Druckluftzylinder 246 verbunden, dass der kolbenstangenlose Druckluftzylinder 246 sich relativ zum Trägergestell 227 bewegen kann. Da das Fass 102 auf geeignete Weise mit dem Druckluftzylinder 246 verbunden ist, bewegt es sich dementsprechend.
  • Obgleich die 23 und 24 verschiedene Varianten einer Schiebeträgeranordnung zeigen, können erfindungsgemäß auch andere Aufbauarten vorgesehen sein.
  • Im Folgenden wird bezugnehmend auf die Figuren die Arbeitsweise des Systems 100 zum Entleeren von Fässern beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die 5 bis 12 keine spezielle Struktur, sondern allgemeine Arbeitsschritte aufzeigen sollen, die im Rahmen der Verwendung des Systems 100 vorgenommen werden.
  • Zuerst wird eine Sammeltasche 240, wie in 17 und 18 dargestellt, an der Taschenabgabemuffe 130 der Lüftungsmuffe 110 befestigt. Die Muffe 110 wird sodann in der Öffnung des Reaktionskessels 106 angeordnet, bis der Stopperring am Punkt 114 an der Öffnung des Reaktionskessels zur Anlage kommt. Der Verbindungsring 124 wird sodann mit einem Luftschlauch 126 verbunden. Der Luftschlauch 126 wird weiterhin mit einem lokalen Luftsystem verbunden, das für die Lüftung rund um den Lüftungsspalt 120 der Muffe 110 sorgt.
  • Der Fassmanipulator 200 wird sodann auf dem Boden 210 in eine geeignete Position gebracht, so dass der Stützständer 206 in der Stützständeraufnahme 212 im Boden 210 aufgenommen werden kann. Die im einzelnen Fall verwendete Muffe 212 ist jeweils die Muffe, die vor dem Reaktionskessel 106 angeordnet ist, in den Material entleert werden soll.
  • Sodann wird das Fass 102 mit den in der Tasche 104 befindlichen Feststoffen mit dem Trägergestell 227 verbunden, wobei das Trägergestell 227 sich in seiner untersten Position im untersten Bereich des Fassmanipulators 200 befindet. Das Fass 102 wird unter Verwendung der Einspannkette 238 an dem Trägergestell 227 befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann das Fass 102 durch eine pneumatische Verriegelung oder einen Doppelsaugnapf an dem Trägergestell 227 befestigt sein.
  • Nachdem das Fass 102 in die richtige Position gebracht wurde, wird nun der Pneumatik-Zylinder 216 aktiviert, wodurch sich der Zylinderkolben 222 wesentlich nach oben hin verlängert. Das Fassträgergestell 227 schwenkt nun durch den Schwenkrahmen 230 um den Anlenkpunkt 228. Auf diese Weise wird das Fass 102 in eine in 2 und 3 dargestellte Position gedreht.
  • Die Bedienperson kann das Ende der Tasche 104 in dem Fass 102 sodann unterhalb des Lüftungsspalts 120 der Lüftungsmuffe 110 anordnen. Das Anordnen der Tasche unterhalb des Lüftungsspalts 120 ist äußerst wichtig, da der Luftstrom in der horizontalen Ebene des Lüftungsspalts 120 verhindert, dass Staub aufgrund einer Manipulation unterhalb des Spalts 120 in den Bereich oberhalb des Spalts gelangt.
  • Nun kann die Bedienperson bewirken, dass die Feststoffe aus der Tasche 104 durch die Öffnung der Tasche 104 in den Reaktionskessel 106 fließen. Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, kann der Zylinder 216 wieder aktiviert werden, so dass sich der Zylinderkolben 222 in den Zylinder 216 zurückzieht. Auf diese Weise wird das Fass 102 wieder in seine ursprüngliche Position zurückgeholt.
  • Um sicherzustellen, dass keine Verunreinigungsstoffe von der Lüftungsmuffe 110 abgegeben werden, rollt die Bedienperson nun die leere Tasche 104 zusammen, während die gesamte Tasche 104 noch immer unterhalb des Lüftungsspalt 120 gehalten ist. Die leere Tasche 104 kann nun durch die Entsorgungsöffnung 128 und die Taschenabgabemuffe 130 an die Sammeltasche 240 abgegeben werden.
  • Insbesondere hinsichtlich der 5A, 5B, 5C und 6 bis 12 stellt die vorangehende Beschreibung eine. Zusammenfassung dar. Insbesondere in 5A ist die Struktur und Vorgehensweise der Anordnung der Lüftungsmuffe 110 in der Öffnung des Reaktionskessels 106 dargestellt. 5B zeigt den Vorgang des Anbringens der lokalen Luftabgabevorrichtung und der Sammeltasche für gebrauchte Fasseinsätze. 5C veranschaulicht die Möglichkeit der Befestigung des Fasses an dem Fassmanipulator 200 in seinem Trägergestell über Saugnäpfe oder dergleichen.
  • 6 zeigt die Möglichkeit der Verwendung eines Aup-Schalters (Handelsname Aup), um das Anheben des Fasses 102 zu aktivieren, während die Bedienperson das Taschenende geschlossen hält. In 7 ist zu sehen, wie die Bedienperson das Ende der Tasche nach dem Anheben des Fasses 102 durch den Fassmanipulator 200 in den Entleerungsschacht hält und die Öffnung freigibt. Die Ausgangsöffnung der Tasche verbleibt unterhalb des Luftspalts. In 8 wird der Fassinhalt sodann in den Reaktionskessel 106 gegeben. 9 zeigt, wie das Fass 102 daraufhin durch die Bedienperson gesenkt werden kann, indem diese einen Adown-Schalter (Handelsname Adown) oder dergleichen betätigt. Daraufhin wird die Tasche geschüttelt, um diese vollständig zu entleeren. In 10 ist dar gestellt, wie die Bedienperson die leere Tasche nun zusammenrollen kann, wobei die Öffnung der Tasche unterhalb des Lüftungsspalts gehalten bleibt. In dem in 11 dargestellten Arbeitsschritt führt die Bedienperson die gebrauchte Tasche durch die Taschenentsorgungsöffnung ein. In 12 ist dargestellt, wie das leere Fass 102 sodann durch Aktivieren eines Arelease-Schalters (Handelsname Arelease) von dem Trägergestell des Fassmanipulators 200 abgenommen werden kann.
  • Somit ist ein System zum Entleeren von Fässern angegeben, das transportierbar ist und dabei während einem Arbeitsvorgang abnehmbar relativ fest angeordnet ist. Das erfindungsgemäße System zum Entleeren von Fässern hat ferner ein relativ geringes Gewicht. Besonders erwähnenswert ist der relativ geringe Platzbedarf des Systems zum Entleeren von Fässern, insbesondere im Hinblick auf die benötigte Kopfhöhe. Somit eignet sich das System besonders für den Fall, dass eine relativ geringe Deckenhöhe vorliegt.
  • Es ergibt sich für den Fachmann, dass auch andere erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Systems zum Entleeren von Fässern denkbar sind. Somit ist das Prinzip eines Systems zum Entleeren von Fässern nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Dementsprechend ergibt es sich für den Fachmann, dass die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen der Erfindung modifiziert und verändert werden können, ohne dabei den durch den angefügten Anspruch definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (1)

  1. System zum Entleeren von Fässern, das dazu geeignet ist, das Anheben und Kippen von Fässern zu erleichtern und zum Entladen des Inhalts von Fässern (102) in einen Reaktionskessel (106) oder dergleichen, wobei das System zum Entleeren von Fässern umfasst: einen Fassmanipulator (200) zum Anheben und Kippen eines Fasses aus einer stehenden Position und Entladen des Inhalts des Fasses, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: eine Lüftungsmuffe (110), die in eine Öffnung eines Reaktionsbehälters passt, in welche der Inhalt des Fasses geladen wird; wobei die Lüftungsmuffe eine Staubfangkammer (122) umfasst, die in einer radial nach außen gerichteten Anordnung über 360° für einen Luftstrom zum Belüften innerhalb der Lüftungsmuffe sorgt, wodurch Staub eingefangen wird; und wobei die Lüftungsmuffe ferner einen seitlichen Trichteranschluss zur Abgabe von Fasstaschen (104) bei minimalem Entweichen von Staub hat.
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