EP2505272B1 - Mobiler Sichter - Google Patents

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EP2505272B1
EP2505272B1 EP12160901.0A EP12160901A EP2505272B1 EP 2505272 B1 EP2505272 B1 EP 2505272B1 EP 12160901 A EP12160901 A EP 12160901A EP 2505272 B1 EP2505272 B1 EP 2505272B1
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EP
European Patent Office
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classifier
flap
granules
air
docking
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EP12160901.0A
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English (en)
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Herbert Ungerechts
Hans-Jörg Frank
Dieter Scholten
Jürgen Janssen
Markus Hagedorn
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Bayer Intellectual Property GmbH
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Bayer Intellectual Property GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
    • B07B4/02—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall
    • B07B4/025—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall the material being slingered or fled out horizontally before falling, e.g. by dispersing elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B11/00—Arrangement of accessories in apparatus for separating solids from solids using gas currents
    • B07B11/06—Feeding or discharging arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B11/00—Arrangement of accessories in apparatus for separating solids from solids using gas currents
    • B07B11/08—Cleaning arrangements

Definitions

  • the invention relates to a mobile sifter with docking devices, rinsing devices and control for dedusting a granulate, in particular a plastic granulate, preferably polycarbonate granules.
  • a mobile sifter that can be set up at different locations below silos.
  • the mobile classifier is technically connected to stationary piping, filters and fans.
  • thermoplastics in the reactor granular product is plasticized in an extruder and formed into individual strands, which are cut into granules by means of a knife rotating in the granulating.
  • the granulation can be carried out, for example, in a liquid stream.
  • the granules are dried and sieved to deposit agglomerates formed despite cooling.
  • the product is conveyed pneumatically to a mixing silo from which the product is then filled and packaged. With the removal from the mixing silo, a mixture (homogenization) of the product takes place due to the silo design and the filling strategy.
  • the granules are subjected to dedusting by air classification by means of a classifier (Dedusters) depending on the dust content before the filling or packaging process.
  • a classifier Dedusters
  • Classifiers are known per se and, for example, in US 5,035,331 . US 6,595,369 US 7,380,670 and US 7,621,975 described. However, these disclosures are only concerned with increasing the efficiency of stationary classifiers (better dedusting) and disregard the handling of the classifier itself, and optionally its washability to avoid contamination by dust and granules from a previous dedusting process of other granules containing the current product contaminate the dedusting in the classifier.
  • a mobile classifier is from the document JP-A-2005-324 170 known.
  • the task of providing a sifter, with the aid of granules can be dedusted, the sifter is not stationary in one place, but can be used in a mobile plant for various operations.
  • the device is to be designed so that an ergonomic docking of the device to the silo outlets is possible.
  • Another requirement is to design the device operation so that the setting of the individual operating parameters is safe and user-friendly due to the numerous different conveyer locations.
  • a further object of the invention was to provide a sifter which, after completion of the dedusting operation, is substantially free of residual quantities of the granules previously conveyed therein and which can easily and safely be removed from any granular residues still present in the sifter by rinsing with e.g. Water and / or compressed air can be cleaned, so that contamination with subsequent granulate lots can be excluded with certainty.
  • a sifter which, after completion of the dedusting operation, is substantially free of residual quantities of the granules previously conveyed therein and which can easily and safely be removed from any granular residues still present in the sifter by rinsing with e.g. Water and / or compressed air can be cleaned, so that contamination with subsequent granulate lots can be excluded with certainty.
  • Contamination in this application refers to a very wide range of foreign powdery materials as well as crushed granules and the remaining granules after a product change.
  • the incorporation of such foreign materials into plastics, especially those registered in high-grade polycarbonates, can have a devastating effect on the final product, which can be e.g. characterized by very narrow specifications in terms of optical or mechanical properties.
  • a local control unit (16) for the Zu Kunststoffmengenregelung and reformer arthritis provided.
  • the working platform (2) with ladder serves for docking on the silo outlet (17), for connecting the exhaust air line (14), for inserting the coded plug (18) and for cleaning the sifter.
  • an automatic location detection based on a coded E-connector (18) per silo, which is mounted on the sifter when docking the classifier from the silo outlet allows.
  • the silo is identified and together with a parameter table stored in the program, the controller determines the required fan parameters in the case of manual preselection of the granule type. So that no product can inadvertently get out of the silo, a release for the screening process with granules is monitored by this silo site identification and by the occupancy of the initiators (19) at the silo outlet (17) or at the telescopic pipe outlet (10/11).
  • the data transfer between the local controller and the higher-level central controller preferably takes place via a wireless network (WLAN).
  • WLAN wireless network
  • all product-contacting components are structurally dead-space-free. This avoids cross-contamination.
  • the system cleaning is preferably carried out with water and compressed air rinses.
  • the basis for effective cleaning is the constructive implementation of dead-space-free components as well as flushing water drains.
  • the flap (20) is closed in the supply air pipe during rinsing, so that no foreign granules can settle there.
  • the flap is preferably monitored in the closed state with an initiator. The sifter can only be switched on when the door is open. This ensures that the supply air is available for a functioning classifier process.
  • the drying process is preferably carried out by dry blowing with compressed air.
  • the granulate inflow quantity can be stopped by a shut-off flap (6), so that excessive sifter flow rates or, if appropriate, granulate quantity accumulations in the sifter are avoided.
  • the sifter feed rate is controlled by closing the shut-off flap (6) through the filling quantity monitoring in the original (8). Only when there is sufficient flow, the flap is opened and the sifter inlet is free again.
  • Transportable, ie independently movable drives that can be decoupled from the transported goods have the advantage that they can be used for different transport tasks.
  • This so-called small tractor or movers (21) can be connected with a hoist incl.
  • Two adaptation boom (22) to the frame of the classifier form and frictionally.
  • the operator can accelerate, decelerate and steer the sifter via a powered steerable ground wheel of the mover, as in Fig. 2 shown.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mobilen Sichter (Deduster) mit Andockvorrichtungen, Spüleinrichtungen und Steuerung zur Entstaubung eines Granulats, insbesondere eines Kunststoffgranulats, bevorzugt Polycarbonatgranulat. Insbesondere ist der Gegenstand der Erfindung ein mobiler Sichter, der an unterschiedlichen Standorten unterhalb von Silos eingerichtet werden kann. Für die Funktion wird der mobile Sichter an stationären Rohrleitungen, Filter und Ventilatoren technisch angeschlossen.
  • Das bei der Herstellung thermoplastischer Kunststoffen im Reaktor anfallende grießförmige Produkt wird in einem Extruder plastifiziert und zu Einzelsträngen ausgeformt, die mittels eines im Granulierwerkzeug rotierenden Messers zu Granulaten geschnitten werden. Das Granulieren kann beispielsweise in einem Flüssigkeitsstrom erfolgen. Anschließend wird das Granulat getrocknet und gesiebt, um trotz Kühlung gebildete Agglomerate abzuscheiden. Nachfolgend wird das Produkt pneumatisch zu einem Mischsilo gefördert aus denen das Produkt dann abgefüllt und verpackt wird. Mit der Entnahme aus dem Mischsilo findet aufgrund der Silobauart und der Befüllstrategie zwangsweise eine Mischung (Homogenisierung) des Produktes statt.
  • Um bei der pneumatischen Förderung oder beim Mischen gebildeten, staubförmigen Abrieb sowie weitere staubförmige Materialien abzuscheiden wird in Abhängigkeit des Staubanteils vor dem Abfüll- bzw. Verpackungsprozess das Granulat einer Entstaubung durch Windsichtung mittels eines Sichters (Dedusters) unterzogen.
  • Sichter sind an sich bekannt und beispielsweise in US-5,035,331 , US-6,595,369 US-7,380,670 und US-7,621,975 beschrieben. Diese Offenbarungen beschäftigen sich jedoch lediglich mit der Effizienzsteigerung stationärer Sichter (bessere Entstaubung) und lassen außer Acht die Handhabung des Sichters selbst, sowie gegebenenfalls dessen Abwaschbarkeit zur Vermeidung von Kontamination durch Staub und Granulate aus einem früheren Entstaubvorgang eines anderen Granulates, welche das gegenwärtige Produkt während der Entstaubung im Sichter kontaminieren.
  • Ein mobiler Sichter ist beispielsweise aus dem Dokument JP-A-2005-324 170 bekannt.
  • Es bestand daher, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe einen Sichter bereitzustellen, mit dessen Hilfe Granulate entstaubt werden können, wobei der Sichter nicht stationär an einem Ort steht, sondern mobil in einer Anlage für verschiedene Vorgänge verwendet werden kann. Dabei ist die Vorrichtung so zu konzipieren, dass ein ergonomisches Andocken des Gerätes an den Siloausläufen möglich ist. Eine weitere Anforderung ist die Gerätebedienung so zu gestalten, dass das Einstellen der individuellen Betriebsparameter aufgrund der zahlreichen unterschiedlichen Sichterstandorten sicher und bedienerfreundlich erfolgt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, einen Sichter bereitzustellen, der nach Beendigung des Entstaubungsvorgangs weitgehend frei von Restmengen der zuvor darin geförderten Granulate ist und sich einfach und sicher von eventuell noch im Sichter vorhandenen Granulat-Resten durch Spülen mit z.B. Wasser und / oder Druckluft reinigen lässt, sodass Kontaminationen mit nachfolgenden Granulat-Partien mit Sicherheit ausgeschlossen werden können.
  • Kontamination bezieht sich in dieser Anmeldung auf einen sehr breiten Bereich fremder pulverförmigen Materialien wie auch auf zerkleinerte Granulate sowie auf das zurückgebliebene Granulat nach einem Produktwechsel. Das Eintragen solcher fremden Materialien in Kunststoffe, insbesondere in hochwertige Polycarbonate eingetragen, kann einen verheerenden Einfluss auf das Endprodukt haben, das sich z.B. durch sehr enge Spezifikationen hinsichtlich optischer oder mechanischer Eigenschaften auszeichnen muss.
  • Die vorliegende Aufgabe ist durch Bereitstellung einer Vorrichtung, enthaltend ein Sichter mit integrierter Arbeitsbühne, gegebenenfalls eine vollautomatische Steuerung sowie einen stationären Anlagenteil bestehend im wesentlichen aus Rohrleitungen, Filter- und Ventilatoranlagen gelöst, die sich durch die folgenden Merkmale auszeichnet :
    • Ein Grundrahmen (1) mit integrierter Arbeitsbühne (2) ist mit einem Fahrwerk versehen, um sämtliche erforderliche Komponenten für eine funktionierende Entstaubung aufzunehmen, um damit effizient an unterschiedlichen Silostandorten eine Sichtung einzurichten. Der so gebildete Fahrrahmen nimmt wenigstens nachfolgende Entstaubungskomponenten auf:
      1. a. ein Totraum-freier konusformiger Andockflansch (3) mit Schnellspanneinrichtungen (4) und zugehörigem Einlauftrichter (5) mit Absperrklappe (6) zu einem Windsichter,
      2. b. den Windsichter, z. B. einen Schwerkraftsichter der Fa. Pelletron (7)
      3. c. einen Zwischenbehälter (8) als Vorlage
      4. d. ein Teleskoprohr (9) mit Initiator (10) am Konus-Auslaufflansch (11) des Zwischenbehälters
      5. e. einen Ansaugfilter (12) mit Zuluftventilator (13)
      6. f. eine Abluft-Rohrandockung mit Hubvorrichtung (14) und Initiator (15)
  • Gegebenenfalls ist eine lokale Steuereinheit (16) für die Zuluftmengenregelung und Sichterfreigabe vorgesehen.
  • Die Arbeitsbühne (2) mit Steigleiter dient zum Andocken am Siloauslauf (17), zum Anschließen des Abluftstranges (14), das Einstecken des codierten Steckers (18) sowie für die Reinigungsarbeiten am Sichter.
  • Sämtliche eingesetzte Armaturen, Filter, Ventilatoren und Sichter sind als Standard am Markt zu beziehen.
  • Bedingt durch die unterschiedlichen Standorte des mobilen Sichters ergeben sich unterschiedliche Streckenverläufe und -längen der Absaugrohre zum Abluftventilator, die einen angepassten Abluft-Volumenstrom durch Regelung des Abluftventilators erfordern. Ebenso ist der Zuluftvolumenstrom durch die Regelung des Zuluftventilators (13) an diese unterschiedlichen Absaugrohrlängen anzupassen. Desweiteren ist für eine optimale Sichtung die Zu- und Abluftvolumenströme nach Produkttyp zu regeln. Eine automatische Einstellung der Sichterparameter ist daher für den Bediener hilfreich.
  • Daher wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine automatische Standorterkennung anhand eines codierten E-Steckers (18) je Silo, der beim Andocken des Sichters vom Siloauslauf an den Sichtereinlauf montiert wird, ermöglicht. Mit der Stecker-Codierung wird das Silo identifiziert und zusammen mit einer im Programm hinterlegten Parametertabelle ermittelt die Steuerung bei manueller Vorauswahl des Granulattyps die erforderlichen Ventilatorparameter. Damit kein Produkt unbeabsichtigt aus dem Silo gelangen kann, wird durch diese Silostandortidentifizierung und durch die Belegung der Initiatoren (19) am Siloausgang (17) bzw. am Teleskoprohrausgang (10/11) eine Freigabe für den Sichtungsprozess mit Granulat überwacht.
  • Der Datentransfer zwischen der lokalen Steuerung und der übergeordneten zentralen Steuerung erfolgt bevorzugt über ein Drahtlosnetz (WLAN). Dieses bietet den zusätzlichen Vorteil einer deutlich reduzierten Verkabelung für die zahlreichen Standorte des mobilen Sichters.
  • Besonders bevorzugt sind sämtliche produktberührte Bauteile konstruktiv Totraum-frei ausgeführt. Dadurch wird eine Querkontamination vermieden.
  • Die Anlagenreinigung wird bevorzugt mit Wasser- und Druckluftspülungen durchgeführt. Basis für eine effektive Reinigung ist die konstruktive Umsetzung von Totraum-freien Bauteilen sowie Spülwasserabläufe.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Klappe (20) im Zuluftrohr beim Spülen geschlossen, so dass sich dort kein Fremdgranulat absetzen kann. Die Klappe wird bevorzugt im geschlossenen Zustand mit einem Initiator überwacht. Erst im geöffneten Klappenzustand lässt sich dann der Sichter einschalten. Damit wird sichergestellt, dass die Zuluft für einen funktionierenden Sichterprozess vorhanden ist.
  • Bevorzugt wird der Trocknungsprozess durch Trockenblasen mit Druckluft durchgeführt.
  • Für eine optimale Sichterfunktion kann gegebenenfalls die Granulatzulaufmenge durch eine Absperrklappe (6) gestoppt werden, damit zu große Sichterdurchflussmengen oder gegebenenfalls Granulatmengenanstauungen im Sichter vermieden werden. Beispielsweise wird bei einer zu geringen Granulatabflussmenge im Abfüllprozess durch die Füllmengenüberwachung in der Vorlage (8) die Sichter-Zulaufdosierung durch Schließen der Absperrklappe (6) gesteuert. Erst bei ausreichendem Mengenabfluss wird die Klappe geöffnet und der Sichterzulauf ist wieder frei.
  • Als Verfahrhilfe des mobilen Sichters werden vorzugsweise elektrische, gegebenenfalls ortsbewegliche Antriebe eingesetzt. Ortsbewegliche, d.h. eigenständig verfahrbare vom Transportgut entkoppelbare Antriebe haben den Vorteil, dass Sie für unterschiedliche Transportaufgaben eingesetzt werden können. Dieser sogenannte Kleinschlepper oder Mover (21) lässt sich mit einem Hubwerk inkl. zwei Adaptionsausleger (22) an den Rahmen des Sichters form-und reibschlüssig verbinden. Somit kann der Bediener über ein angetriebenes lenkbares Bodenrad des Movers den Sichter beschleunigen, abbremsen und lenken, wie in Fig. 2 dargestellt.
  • Die folgenden Zeichnungen veranschaulichen den Bau und die Funktion des erfindungsgemäßen mobilen Sichters und die darin verwendeten Apparate:
    • Fig.1.
    ist ein mobiler Sichter in der Seitenansicht
    Fig. 2
    zeigt den Einsatz eines Kleinschleppers (Mover) an dem mobilen Sichter

Claims (13)

  1. Vorrichtung in der ein Grundrahmen (1) mit integrierter Arbeitsbühne (2) und ein Fahrwerk einen Fahrrahmen bilden, wobei der Fahrrahmen wenigstens nachfolgende Entstaubungskomponenten aufnimmt:
    a. einen Totraum-freien konusförmigen Andockflansch (3) mit Schnellspanneinrichtungen (4) und zugehörigem Einlauftrichter (5) mit Absperrklappe (6) zu einem Windsichter,
    b. den Windsichter (7),
    c. einen Zwischenbehälter (8) als Vorlage,
    d. ein Teleskoprohr (9) mit Initiator (10) am Konus-Auslaufflansch (11) des Zwischenbehälters,
    e. einen Ansaugfilter (12) mit Zuluftventilator (13),
    f. eine Abluft-Rohrandockung mit Hubvorrichtung (14) und Initiator (15).
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche produktberührte Bauteile konstruktiv Totraum-frei ausgeführt sind.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbühne (2) mit Steigleiter, einer Vorrichtung zum Andocken am Siloauslauf (17), einer Vorrichtung zum Anschließen des Abluftstranges (14), einer Vorrichtung zum Einstecken des codierten Steckers (18) ausgestattet ist.
  4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine lokale Steuereinheit (16) für die Zuluftmengenregelung und Sichterfreigabe vorhanden ist.
  5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Standorterkennung anhand eines codierten E-Steckers (18) je Silo, der beim Andocken des Sichters vom Siloauslauf an den Sichtereinlauf montiert ist, erfolgt.
  6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Datentransfer zwischen der Iokalen Steuerung und der übergeordneten zentralen Steuerung über ein Drahtlosnetz (WLAN) erfolgt.
  7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Kleinschlepper (21) mit einem Hubwerk inkl. zwei Adaptionsausleger (22) an den Rahmen des Sichters form- und reibschlüssig verbinden lässt.
  8. Verfahren zur Sichtung von Granulat, wobei die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet wird.
  9. Verfahren zur Sichtung von Granulat gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatzulaufmenge durch eine Absperrklappe (6) gestoppt wird.
  10. Verfahren zur Sichtung von Granulat gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zu geringen Granulatabflussmenge im Abfüllprozess durch die Füllmengenüberwachung in der Vorlage (8) die Sichter-Zulaufdosierung durch Schließen der Absperrklappe (6) gesteuert wird.
  11. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klappe (20) im Zuluftrohr beim Spülen geschlossen wird.
  12. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (20) im Zuluftstrang initiatorüberwacht ist.
  13. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der kompletten Vorrichtung durch Einleiten von Druckluft erfolgt.
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