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

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

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

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

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Behälter der eingangs angegebenen Art so fortzubilden, dass auf einfache Weise eine Restentleerung des Behälters auch bei schwerfließendem Material gewährleistet ist.

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

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich die Intensität dieser Aktivierung durch den Luftstrom auf einfachste Weise durch ein in die Luftzuführung eingebautes, bevorzugt handbetätigtes, Drosselventil regulieren. Die Luftzuführung und -abführung kann dabei in vorteilhafter Weise in einem geschlossenen System erfolgen.

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

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

Andere vorteilhafte Ausführungsformen, insbesondere geeignete Behälterkonstruktionen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

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

• Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Behälters für Schüttgut mit einem Luftkreislauf;
• Figur 2 eine ebenfalls schematische Draufsicht auf den Behälter nach Figur 1 und
• Figur 3 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines als Saugwaage aufgebauten Behälters für Schüttgut.

In Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Behälterkonstruktion gezeigt, die einen Behälter 1 für die Dosierung von Schüttgut mit einem nahezu kreisförmigen Behälterquerschnitt von > 1 m² aufweisen soll.

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

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

Beim Entleeren des Behälters 1 setzt der Materialfluß des Schüttgutes aufgrund der Schwerkraft, oder mit Unterstützung eines hier nicht gezeichneten zusätzlichen Vibrators, ein. Nähert sich die Entleerung dem Ende, so wird eine Restlosentleerung dadurch erzielt, dass ein Gebläse 10 über eine Luftzuführung 11 Luft in einen Lufteintrittsstutzen 12 hineinbläst. Aus einem Luftaustrittsstutzen 13 tritt diese wieder aus und wird über die Luftzuführung 11 dem Gebläse 10 in einem geschlossenen Kreislauf wieder zugeführt.

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

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

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Behälterkonstruktion als eine Saugwaage 21 ausgeführt. Diese besteht aus einer metallischen Behälterwand 22, einem flexiblen Innenteil 23 (vergleichbar mit dem Innenteil 4 nach Figur 1), einem eingebauten Filter 24 und einer pneumatisch betätigten Auslassklappe 25. Die metallische Behälterwand 22 der Saugwaage 21 ist hier auf mindestens 3 Druckmessdosen 26 gelagert und über eine Förderleitung 27 mit einem nicht gezeigten Vorratssilo oder auch mit mehreren Silos für das zuzuführende Schüttgut verbunden.

Die nach diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 gebildete Saugwaage ist über eine Reinluftleitung 28 mit einem Gebläse 29 verbunden. Die Ausblasleitung 30 des Gebläses 29 führt über ein Ventil 31 ins Freie oder über ein Ventil 32 in den Luftraum 33 (vergleichbar dem Luftraum 5 nach Figur 1) zwischen der Behälterwand 22 und dem Innenteil 23. Von diesem Luftraum 33 führt eine Rückluftleitung 34 zum Gebläse 29. Alle vorgehend beschriebenen Luftleitungen 28,30,34 sind jeweils mit elastischen Verbindungselementen 35 an den zu wiegenden Behälter 21 angeschlossen, so daß keine Beeinträchtigung der Verwiegung erfolgt.

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

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

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

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

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

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

1

= Behälter für Schüttgut

2

= oberes Behälterteil

3

= unteres Behälterteil

4

= flexibles Innenteil

5

= Luftraum

6

= Einlaufstutzen

7

= Deckel

8

= Auslass für das Schüttgut

9

= Absperrorgan

10

= Gebläse

11

= Luftzuführungen

12

= Lufteintrittsstutzen

13

= Luftaustrittsstutzen

14

= Luftströmung

15

= Drosselventil

21

= Behälter (Saugwaage)

22

= Behälterwand

23

= flexibles Innenteil

24

= Filter

25

= Auslassklappe

26

= Druckmessdosen

27

= Förderleitung

28

= Reinluftleitung

29

= Gebläse

30

= Ausblasleitung

31

= (Ausblas-)Ventil

32

= Ventil

33

= Luftraum

34

= Rückluftleitung

35

= elastische Verbindungselemente

36

= Bypassventil

37

= Belüftungsventil

38

= Absperrventil