[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Abgabe einer fliessfähigen
Masse nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw.
6.
[0002] Eine fliessfähige Masse, worunter im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Flüssigkeiten
mit beliebigen und insbesondere temperaturabhängigen Viskositäten, also auch Pasten
sowie granulöse Massen zu verstehen sind, wird dem Verbraucher üblicherweise in einem
Behälter wie beispielsweise einem Fass angeliefert, das im allgemeinen oben eine weite
Behälteröffnung aufweisen. Dabei kann die Masse bereits fliessfähig oder noch fest
sein, wobei Massen, die in festem oder hochviskosem Zustand angeliefert werden, vor
ihrer Abgabe aus dem Behälter, im allgemeinen durch Wärmezufuhr, verflüssigt werden
müssen. Der geöffnete Behälter wird in einer Vorrichtung angeordnet, mit welcher zusammen
er eine Anlage der eingangs genannten Art bildet, um die Masse abzugeben. Zu diesem
Zwecke wird eine sogenannte Folgeplatte, deren Aussenkontur dem Querschnitt der Behälterinnenfläche
entspricht, durch die Behälteröffnung in den Behälter abgesenkt. Die Masse wird dann
unter dem Druck der Folgeplatte und/oder unter der Wirkung einer Förderpumpe über
ein Leitungssystem aus dem Behälter abgegeben, um an den Ort ihrer Verwendung gebracht
zu werden, während die Folgeplatte nach und nach immer weiter in den Behälter einfährt.
Nachdem die gesamte Masse, ggfs. bis auf eine geringe Restmenge, dem Behälter entnommen
worden ist, wird die Folgeplatte aus dem Behälter gezogen und der nun mindestens annähernd
leere Behälter durch einen weiteren, noch vollen Behälter ersetzt. Damit die Masse
den Behälter tatsächlich durch das Leitungssystem verlässt und nicht zwischen der
Behälterinnenfläche und der Folgeplatte austritt, muss eine Dichtungseinrichtung vorgesehen
sein, welche bewirkt, dass die Folgeplatte dichtend an der Behälterinnenfläche anliegt.
Die dichtende Anlage der Folgeplatte an der Behälterinnenwand bedingt eine Lüftungseinrichtung,
mittels welcher der Raum unter der Folgeplatte zum Absenken der Folgeplatte auf den
Spiegel der Masse entlüftet und zum Herausziehen der Folgeplatte belüftet werden kann.
[0003] Diese vorbekannte Anlage weist mehrere Nachteile auf; insbesondere neigt die Masse
dazu, den Durchlass der Lüftungseinrichtung zu verstopfen.
[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb darin gesehen, eine Verfahren
und eine Anlage der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welchen dieses Problem
vermieden wird.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss für das Verfahren durch den kennzeichnenden Teil
des Anspruchs
1 und für die Anlage durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs
6 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind durch die
Ansprüche
2 bis
5, bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Anlage durch die Ansprüche
7 bis
10 definiert.
[0006] Erfindungsgemäss ist die Dichtungsvorrichtung für die Folgeplatte der Anlage so ausgebildet,
dass sie ein aufblasbares Dichtungselement aufweist, wobei dieses Dichtungselement
gleichzeitig als Lüftungseinrichtung dient. Im aufgeblasenen Zustand bildet das Dichtungselement
die Dichtungseinrichtung und liegt dichtend an der Behälterinnenfläche an, während
es im entspannten Zustand zusammen mit der Behälterinnenfläche den Durchlass der Lüftungseinrichtung
begrenzt.
[0007] Wie schon erwähnt, kann die Masse, welche bei ihrer Abgabe fliessfähig sein muss,
in fliessfähiger oder fester Form angeliefert werden. Feste Massen sowie fliessfähige
aber hochviskose Massen müssen vor ihrer Abgabe aus dem Behälter verflüssigt werden,
wozu sie im allgemeinen erwärmt werden. Obwohl es natürlich möglich wäre, dazu den
gesamten Behälter zu beheizen, erfolgt die Wärmezufuhr vorzugsweise über die zu diesem
Zweck beheizbar ausgebildete Folgeplatte. Zur Verbesserung des Wärmeüberganges von
der Folgeplatte an die Masse, insbesondere zu Beginn des Heizvorganges bzw. wenn die
Masse noch fest ist, kann die der Masse zugewandte Fläche der Folgeplatte mit Vorsprüngen,
beispielsweise Rippen, versehen werden. Besonders geeignet sind Folgeplatten mit Vorsprüngen,
die sich zu ihrem Ende hin verjüngen, da solche Rippen leichter in die sich erwärmende
aber noch feste Masse eindringen können.
[0008] Die Abgabe der Masse aus dem Behälter kann, wie schon erwähnt, unter dem Druck der
Folgeplatte und/oder unter der Wirkung einer Förderpumpe erfolgen.
[0009] Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der Abgabe von Massen aus Behältern liegt
darin, dass die Massen häufig umweltschädliche Stoffe sind oder enthalten. Dies hat
zur Folge, dass die Behälter nach ihrer Leerung einer aufwendigen Reinigungsprozedur
zugeführt oder als Sondermüll entsorgt werden müssen, was im allgemeinen mit hohen
Kosten verbunden ist. Aus diesem Grund werden seit einiger Zeit häufig Behälter verwendet,
in welchen die abzugebende Masse in einer dünnen, flexiblen, impermeablen Hülle, beispielsweise
aus einer Kunststoffolie, eingeschlossen ist. Hierbei bildet die Hülle die Innenwandung
des Behälters, die mit der Folgeplatte bzw. dem Dichtungselement der Folgeplatte in
Berührung gelangt. Mittels der Hülle vermeidet man eine Verschmutzung des Behälters
und kann auch allfällige Restmengen problemlos aus dem Behälter entfernen. Zur Abgabe
der Masse wird die Hülle mit einer oberen Hüllenöffnung versehen, beispielsweise aufgeschnitten,
und der Hüllenrand wird an der Behälteraussenfläche oder oberhalb der Folgeplatte
an der Behälterinnenfläche fixiert, bevor die Folgeplatte auf die Masse abgesenkt
wird. Bei herkömmlichen Anlagen ohne aufblasbare Dichtung bestand beim Absenken der
Folgeplatte stets die Gefahr, dass die Hülle beim Einfahren der Folgeplatte in den
Behälter durch die über die Dichtungseinrichtung satt an ihr anliegende Folgeplatte
beschädigt wurde. Diese Gefahr wird bei der Verwendung der erfindungsgemässen Anlage
mit einer Dichtungseinrichtung mit aufblasbarem Dichtungselement vermieden; dieses
Dichtungselement wird in entspannten Zustand in den Behälter eingebracht und erst
dann aufgeblasen, so dass sich die Hülle an die Behälterinnenfläche anlegt und eine
Beschädigung der Hülle nicht eintreten kann. Die neue Anlage eignet sich somit insbesondere
auch zur Abgabe von Massen, die sich innerhalb der Behälter in Hüllen befinden.
[0010] Bei den abzugebenden Massen handelt es sich häufig um verhältnismässig kostspielige
Stoffe. Es ist deshalb nicht nur aus ökologischen sondern auch aus ökonomischen Gründen
erforderlich, die Behälter vollständig oder mindestens bis auf eine kleinstmögliche
Restmenge zu leeren. Dies gelingt im allgemeinen schon deshalb nicht, weil die Behälter
meist nicht rein prismatische Gebilde sind, sondern beim Übergang von der seitlichen
Behälterwandung zum Behälterboden eine Abrundung aufweisen, so dass die Folgeplatte
nicht bis auf den Behälterboden abgesenkt werden kann. Ausserdem sind die Folgeplatten
im allgemeinen auf ihrer der Masse zugewandten Seite üblicherweise nicht eben, sondern
konisch oder anderswie konkav ausgebildet. Noch problematischer wird die vollständige
Entleerung der Behälter, wenn die abzugebende Masse beheizt werden muss und dazu eine
Folgeplatte mit Vorsprüngen verwendet wird, da zwangsläufig zwischen den Vorsprüngen
eine verhältnismässig grosse Restmenge verbleibt. Diese Probleme lassen sich bei einem
Behälter, in dem sich die Masse in einer Hülle befindet, mittels einer Anlage nach
der Erfindung vollständig vermeiden, wie im folgenden dargelegt wird.
[0011] Der Behälter wird wie üblich geöffnet und in der Hülle eine obere Hüllenöffnung erzeugt,
worauf der Hüllenrand am Behälter fixiert wird. Dann wird der Behälter unter Absenken
der Folgeplatte soweit möglich geleert, wobei aber der Verbleib einer auch beträchtlichen
Restmenge unwesentlich ist. Der Hüllenrand wird anschliessend vom Behälter gelöst,
die Hülle mit dem Hüllenrand an der Folgeplatte fixiert und zusammen mit der sich
in ihr befindlichen Restmenge mittels der Folgeplatte aus dem Behälter gezogen. Die
Hülle mit der Restmenge kann separat als Sondermüll entsorgt und der nicht nur vollständig
geleerte sondern auch saubere Behälter kann daraufhin ohne aufwendige Reinigung wiederverwendet
werden.
[0012] Aus ökologischen wie auch aus ökonomischen Gründen ist es noch vorteilhafter, die
Hülle mit der Restmenge nicht zu entsorgen, sondern sie über einen noch vollständig
oder teilweise gefüllten weiteren Behälter zum bringen, der bereits geöffnet und dessen
Hülle mit der oberen Hüllenöffnung versehen worden ist, und dann in der die Restmenge
enthaltenden Hülle eine untere Hüllenöffnung anzubringen, damit die Restmenge in den
weiteren Behälter gelangen und zusammen mit dessen Inhalt verwendet werden kann.
[0013] Da in diesem Falle die Restmenge nicht zu Sondermüll wird sondern verwendbar bleibt,
muss nicht besonders Sorge getragen werden, die Restmenge möglichst gering zu halten.
Dies erlaubt es, für zu beheizende Massen Folgeplatten mit hohen Vorsprüngen und dadurch
günstigem Wärmeübergang zu verwenden, was man bisher zwecks Minimierung der Restmenge
zu vermeiden trachtete.
[0014] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemässen Anlage und mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemässe Anlage in einer seitlichen Ansicht, zum Teil geschnitten;
- Fig. 2
- ein an der Folgeplatte montiertes aufblasbares Dichtungselement, im aufgeblasenen
Zustand bzw. als Dichtungseinrichtung wirkend, in schematischer Darstellung;
- Fig. 3
- das in Fig. 2 dargestellte aufblasbare Dichtungselement, im entspannten Zustand bzw.
als Lüftungseinrichtung wirkend, in schematischer Darstellung;
- Fig. 4
- einen Behälter mit einer in einer Hülle angeordneten Masse, ausschnittweise, während
der Verflüssigung der Masse; und
- Fig. 5
- den in Fig. 4 dargestellten Behälter, ausschnittweise, während der Entnahme der Hülle
mit der Restmenge.
[0015] Die in
Fig. 1 dargestellte Anlage
10 umfasst einen Behälter
12, der eine sich über seine lichte Weite erstreckende Behälteröffnung
14, eine Behälterwand mit einer Behälterinnenfläche
16 und einer Behälteraussenfläche
18 sowie einen Behälterboden
20 aufweist und in welchem eine abzugebende Masse
11 enthalten ist.
[0016] Im weiteren umfasst die Anlage
10 eine Vorrichtung
22, in welcher der Behälter
12, der gegen weitere Behälter austauschbar ist, angeordnet ist. Die Vorrichtung
22 weist eine Struktur auf, mit einer Grundplatte
24 zur Aufnahme des Behälters
12 und mit einem Aufbau. Der Aufbau besitzt vertikale Stützen
26, die durch Kolben/Zylinder-Einheiten gebildet sind. Die unteren Bereiche der Kolben/Zylinder-Einheiten
sind Zylinder
28 und die oberen Bereiche der Kolben/Zylinder-Einheiten sind aus den Zylindern
28 ragende und relativ zu den Zylindern
28 verschiebbare Kolbenstangen
30. Die oberen Enden der Kolbenstangen
30 sind durch ein horizontales Joch
32 verbunden, an welchem über Betätigungsstangen
34 eine Folgeplatte
36 befestigt ist. In der Darstellung gemäss
Fig. 1 befinden sich die Kolbenstangen
30, das Joch
32 und alle am Joch
32 befestigten weiteren Bestandteile der Anlage
10, insbesondere auch die Folgeplatte
36, in ihrer oberen Endlage. Diese obere Endlage wird eingenommen, während ein geleerter
Behälter durch einen noch vollen Behälter ersetzt wird bzw. vor dem Beginn der Abgabe
der im Behälter
12 befindlichen Masse
11 und nach der Beendigung der Abgabe der Masse
11, wenn die Folgeplatte
36 aus ihrer unteren Endlage wieder in ihre obere Endlage zurückgekehrt ist. Die Folgeplatte
36 ist in
Fig. 1 ferner, und zwar mit gestrichelten Linien, in ihrer unteren Endlage dargestellt,
in der sie sich in der Nähe des Behälterbodens
20 befindet. Diese untere Endlage nimmt die Folgeplatte
36 ein, wenn die Abgabe der Masse
11 aus dem Behälter
12 beendigt ist, die Folgeplatte
36 aber noch nicht aus dem Behälter
12 zurückgezogen ist.
[0017] Die Folgeplatte
36 weist einen nicht dargestellten Durchbruch auf, durch welchen die Masse
11 unter dem Druck der sich absenkenden Folgeplatte
36 und/oder unter der Wirkung einer Pumpeneinrichtung aus dem Behälter
12 nach oben abfliesst. Die Masse
11 verlässt die Anlage
10 bei einem Anschluss
40.
[0018] Die
Fig. 2 und
3 zeigen ein aufblasbares Dichtungselement sowie die benachbarten Bereiche der Behälterinnenfläche
16 und die Folgeplatte
36. Die Folgeplatte
36 weist an ihrer Kontur eine der Behälterinnenfläche zugewandte offene Kammer
38 auf, in der das aufblasbare bzw. aufgeblasene Dichtungselement
50 angeordnet ist, welches über eine Leitung
52 druckbeaufschlagbar ist.
Fig. 2 zeigt das Dichtungselement
50 in druckbeaufschlagtem bzw. aufgeblasenem Zustand. In diesem Zustand liegt das Dichtungselement
50 satt an der Behälterinnenfläche
16 an und bildet eine Dichtungsvorrichtung. Das Dichtungselement
50 wird während der Abgabe der Masse
11 aus dem Behälter
12 druckbeaufschlagt, um zu verhindern, dass die Masse
11 seitlich zwischen der Behälterinnenfläche
16 und der Folgeplatte
36 abströmt.
Fig. 3 zeigt das Dichtungselement
50 in entspanntem Zustand. In diesem Zustand ist das Dichtungselement
50 von der Behälterinnenfläche
16 beabstandet, begrenzt mit der Behälterinnenfläche
16 einen Durchlass
54 und bildet dadurch eine Lüftungsvorrichtung zum Entlüften des Raumes unter der Folgeplatte
36 beim Absenken der Folgeplatte
36 in den Behälter
12 und zum Belüften des Raumes unter der Folgeplatte
36 beim Anheben der Folgeplatte
36.
[0019] In
Fig. 4 sind wiederum einander benachbarte Bereiche der Folgeplatte
36 und der Behälterinnenfläche
16 dargestellt. Die Masse
11 befindet sich nicht unmittelbar im Behälter
12 sondern in einer flexiblen, impermeablen Hülle
60, welche hierbei funktionell die Behälternnenfläche
16.1 bildet. Die Hülle
60 ist mit einer oberen Hüllenöffnung versehen worden und ist mit dem dabei entstandenen
Hüllenrand
62 mittels eines geeigneten Befestigungselementes
64 an der Behälteraussenfläche
18 fixiert. Das aufblasbare Dichtungselement
50 wird erst nach Einfahren der Folgeplatte
36 in den Behälter
12 druckbeaufschlagt. Dadurch wird die Hülle
60 mindestens im Bereich der Folgeplatte
36 radial an die Behälterinnenfläche
16 gedrängt, so dass das Dichtungselement
50 satt an der Behälterinnenfläche
16.1 bildenden Hülle
60 anliegt. Die Folgeplatte
36 lässt sich nun ohne Beschädigung der Hülle
60 absenken.
Fig. 5 zeigt die Anordnung der
Fig. 4, jedoch nach Beendigung der Abgabe der Masse
11. Die Hülle
60 enthält nur noch eine Restmenge
11.1 der Masse
11. Der Hüllenrand
62 der oberen Hüllenöffnung ist jetzt nicht mehr an der Behälteraussenfläche
18 sondern an der nach oben gewandten Partie der Folgeplatte
36 fixiert. Das aufblasbare Dichtungselement
50 ist entspannt. Die Hülle
60 mit der in ihr befindlichen Restmenge
11.1 lässt sich nun leicht durch Anheben der Folgeplatte
36 aus dem Behälter
12 entfernen. Sobald der leere Behälter
12 gegen einen weiteren, noch nicht geleerten Behälter ausgetauscht worden ist, wird
in der Hülle
60 eine untere Hüllenöffnung angebracht, durch welche die Restmenge
11.1 in den weiteren Behälter abfliessen kann.
[0020] Die in den
Fig. 4 und
5 dargestellte Folgeplatte
36 ist beheizbar und weist an ihrer der Masse
11 zugewandten Fläche Vorsprünge
36.1 in Form zulaufender Rippen auf, welche den Wärmeübergang von der Folgeplatte
36 an die Masse
11 verbessern. Diese mit den Vorsprüngen
36.1 versehene Folgeplatte
36 eignet sich für Fälle, in denen die Viskosität der Masse
11 durch Erhöhung ihrer Temperatur gesteigert werden muss oder in denen die Masse
11 als Festmasse angeliefert und vor ihrer Abgabe verflüssigt werden muss. Da dank der
Hülle
60 die Restmasse
11.1 nicht zu Abfall wird sondern rezyklierbar ist, kann die Höhe der Vorsprünge
36.1 der Folgeplatte
36, welche die Menge der Restmasse
11.1 bestimmt, verhältnismässig gross sein, wodurch der Wärmeübergang verbessert und die
Beheizungsdauer der Masse
11 minimalisiert wird.
1. Verfahren zur Abgabe einer fliessfähigen Masse (
11) aus einem Behälter (
12), wobei
- die Masse im Behälter (12) durch eine der Form der Behälterinnenfläche (16, 16.1) angepasste Folgeplatte (36) eingeschlossen wird,
- der Raum zwischen der Masse (11) und der Folgeplatte (36) entlüftet wird,
- die Masse (11), unter Verschiebung der Folgeplatte (36), aus dem Behälter (12) entfernt wird, während die Folgeplatte (36) über ein Dichtungselement (50) dichtend an der Behälterinnenfläche (16, 16.1) anliegt,
- der Raum unter der Folgeplatte (36) belüftet wird und
- die Folgeplatte (36) aus dem mindestens annähernd leeren Behälter (12) zurückgezogen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das aufblasbar ausgebildete Dichtungselement (
50) zum Erzeugen der dichtenden Anlage der Folgeplatte (
36) an der Behälterinnenfläche (
16, 16.1) aufgeblasen und zum Be- bzw. Entlüften des Raumes unter der Folgeplatte (
36) entspannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Masse (11) im Behälter (12) durch Wärmezufuhr fliessfähiger gemacht wird.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Masse (11) unter dem Druck der Folgeplatte (36) und/oder der Wirkung einer Pumpe aus dem Behälter (36) abgegeben wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Masse (11) in einer flexiblen, impermeablen Hülle (60) in den Behälter (12) gebracht wird, welche nach dem Einbringen in den Behälter (12) die Behälterinnenfläche (16.1) bildet, dass die Hülle (60) mit einer oberen Hüllenöffnung versehen wird, dass der Hüllenrand (62) der oberen Hüllenöffnung vor der Abgabe der Masse (11) abseits des von der Folgeplatte (36) bestrichenen Verschiebungsweges am Behälter (12) fixiert wird, dass der Hüllenrand (62) der Hüllenöffnung nach der weitgehenden Abgabe der Masse (11) an der Folgeplatte (36) fixiert wird, und dass eine in der Hülle (60) befindliche Restmenge (11.1) der Masse (11) mit der Folgeplatte (36) aus dem Behälter (12) entfernt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Restmenge (11.1) enthaltende Hülle (60) oberhalb eines weiteren, vorzugsweise vollen Behälters geöffnet wird, vorzugsweise
durch Erzeugung einer unteren Hüllenöffnung, um die Restmenge (11.1) in den weiteren Behälter einzubringen.
6. Anlage (10) zur Abgabe einer fliessfähigen Masse (11), mit einem eine Behälteröffnung (14) aufweisenden Behälter (12) für die Masse (11), in welchem sie unter einer in den Behälter (12) schiebbaren, der Form der Behälterinnenfläche (16, 16.1) angepassten Folgeplatte (36) einschliessbar ist, wobei zur gegenseitigen Abdichtung zwischen der Behälterinnenfläche
(16, 16.1) und der Folgeplatte (36) die Folgeplatte (36) an ihrem Umfang eine Dichtungsvorrichtung mit einem Dichtungselement (60) besitzt, und wobei zur Lüftung des unter der Folgeplatte (36) befindlichen Raumes eine Lüftungsvorrichtung mit einem Durchlass (54) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (60) aufblasbar ausgebildet ist, um im aufgeblasenen Zustand an der Behälterinnenfläche
(16, 16.1) dichtend anzuliegen und die Dichtungsvorrichtung zu bilden, und um im entspannten
Zustand zusammen mit der Behälterinnenfläche (16, 16.1) den Durchlass (54) zu begrenzen.
7. Anlage (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folgeplatte (36) beheizbar ist, um die Fliessfähigkeit der Masse (11) durch Wärmezufuhr zu erhöhen, wobei vorzugsweise die zum Kontakt mit der Masse (11) vorgesehene Fläche der Folgeplatte (36) mit ggfs. zulaufenden Vorsprüngen (36.1), insbesondere Rippen, versehen ist, um den Wärmeübergang von der Folgeplatte (36) an die Masse (11) zu verbessern.
8. Anlage (10) nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie eine Vorrichtung (28, 30, 32, 34) zur Verschiebung der Folgeplatte (36) und ggfs. eine Förderpumpe aufweist, um die Masse (11) unter Druck aus dem Behälter (12) abzugeben.
9. Anlage (10) nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Masse (11) in einer flexiblen, impermeablen Hülle (60) angeordnet ist, welche nach dem Einbringen in den Behälter (12) die zur Berührung der Folgeplatte (36) bestimmte Behälterinnenfläche (16.1) bildet und eine obere Hüllenöffnung besitzt, deren Hüllenrand (62) oberhalb der Folgeplatte (36) lösbar am Behälter (12) befestigbar ist.
10. Anlage (10) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die bis auf eine Restmenge (11.1) von der Masse (11) geleerte Hülle (60) lösbar an der Folgeplatte (36) befestigbar und mit dieser aus dem Behälter (12) entfernbar ist, um vorzugsweise oberhalb eines weiteren Behälters mit einer unteren
Hüllenöffnung versehen zu werden, durch welche die Restmenge (11.1) in den weiteren Behälter bringbar ist.