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Gebiet der
Erfindung
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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.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Lüftungsmuffe entlang der Linien
1-1 der 2;
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2 ist
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Lüftungsmuffe;
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3 ist
eine Seitenansicht des Bedien-Abschnitts des erfindungsgemäßen Systems
zum Entleeren von Fässern;
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4 ist
eine Seitenansicht der gegenüberliegenden
Seite des Bedien-Abschnitts des Systems zum Entleeren von Fässern der 3;
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5A, 5B, 5C und 6–12 sind
vereinfachte Darstellungen der Arbeitsschritte, welche die Funktionsweise
des Verfahrens zum Bedienen eines Fasses während den erfindungsgemäßen Entladevorgängen zeigen;
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13 zeigt
eine typische Materialtasche in einem Fass, die zusammen mit dem
erfindungsgemäßen System
zum Entleeren von Fässern
eingesetzt werden kann;
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14 zeigt
die Kombination aus Lüftungsmuffe
und Fassmanipulator;
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15 zeigt
den Lüftungsspalt
der Lüftungsmuffe;
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16 zeigt
den Abgabeanschluss der Lüftungsmuffe;
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17 zeigt
eine Bedienperson, die eine leere Tasche zusammenrollt, um diese
im Bereich unterhalb des Lüftungsspalts
der Lüftungsmuffe
zu entsorgen;
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18 zeigt
eine Bedienperson, die eine leere Tasche im Bereich unterhalb des
Lüftungsspalts
der Lüftungsmuffe
entsorgt;
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19 ist
eine allgemeine Perspektivansicht des Fassmanipulators des erfindungsgemäßen Systems
zum Entleeren von Fässern;
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20 zeigt
wie ein Fassmanipulator in einem Stahlbehälter im vorderen Bereich eines
Reaktionskessels angeordnet wird;
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21 zeigt
eine Bedienperson, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems
zum Entleeren von Fässern
Material aus dem Fass in den Reaktionskessel entleert;
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22 zeigt
die Lüftungsmuffe
getrennt und unabhängig
vom Reaktionskessel;
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23 ist
eine der 3 ähnelnde Ansicht, wobei hier
der Einsatz eines Schiebeträgers
gezeigt ist; und
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24 ist
eine ebenso der 3 ähnelnde Ansicht, wobei der
Schiebeträger
hier von einem Pneumatik-Zylinder gebildet ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Obgleich
die 23 und 24 verschiedene
Varianten einer Schiebeträgeranordnung
zeigen, können
erfindungsgemäß auch andere
Aufbauarten vorgesehen sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.