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Title:
DEVICE FOR CHARGING A BULK MATERIAL INTO A CONTAINER AND METHOD FOR THE USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/020383
Kind Code:
A1
Abstract:
The inventive device comprises a closed housing (4, 29), whereby one side of the housing (4, 29) is the filling side (13) that, when filling the container (2), is located opposite a charging opening (6) provided thereon. The housing (4) is penetrated by a filling tube (3, 33) in a manner that is axial with regard to the axis of the charging opening (6). Said filling tube projects on the filling side (13) to such an extent that, in the filling position, it protrudes inside the charging opening (6). The interior of the housing (4, 29) is connected to an external device for removing dust by suction, and the filling side (13) comprises an air inlet opening. The invention provides that, for filling the container (2), the filling side (13) of the housing (4) is positioned above the charging opening (2) of the container (2) in such a manner as to produce as gap (a) between the filling side (13) and the charging opening (6), and in such a manner that at least when filling the container (2), the device for removing dust by suction is activated.

Inventors:
Dörffel, Wolfgang (B.-Kretzschmarstr. 10 Dresden, 01219, DE)
Krieger, Siegfried (Prof.-Ricker-Strasse 5 Dresden, 01277, DE)
Application Number:
PCT/DE2001/003478
Publication Date:
March 14, 2002
Filing Date:
September 07, 2001
Export Citation:
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Assignee:
GLATT SYSTEMTECHNIK DRESDEN GMBH (Grunaer Weg 26 Dresden, 01277, DE)
Dörffel, Wolfgang (B.-Kretzschmarstr. 10 Dresden, 01219, DE)
Krieger, Siegfried (Prof.-Ricker-Strasse 5 Dresden, 01277, DE)
International Classes:
B65G65/32; B65G69/18; (IPC1-7): B65G69/18
Foreign References:
DE4211855A1
DE7218354U
DE4211855A1
DE7218354U
Attorney, Agent or Firm:
Pätzelt, Peter (Pätzelt-Seltmann-Hofmann Ammonstrasse 72 Dresden, 01067, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Einrichtung zum Einfüllen eines Schüttgutes in einen Behälter (2), bestehend aus einer externen Vorrichtung zur Staubabsaugung, einem geschlossenen Gehäuses (4, 29), dessen Innenraum mit der Vorrichtung zur Staub absaugung verbunden ist und das einer Füllseite (13) aufweist, die beim Befüllen des Behälters (2) einer an diesem vorgesehenen Einfüllöffnung (6) gegenüberliegt, einem Füllrohr (3,33), welches das Gehäuse (4) axial zur Achse der Einfüllöffnung (6) durchdringt und derart weit übersteht, dass es in der Füllstellung in die Einfüllöffnung (6) ragt, und einer Lufteintrittsöffnung an der Füllseite (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnungen radial außerhalb der Einfüllöff nung (6) angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnüngen in Form eines Ring spaltes (21) ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass radial außerhalb der Lufteintrittsöff nungen an der Füllseite (3) des Behälters (2) ein Bund (22) vorhanden ist, der in der Füllstellung axial über den äußeren Rand der Einfüllöffnung (6) ragt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllrohr (3,33) im Gehäuse (4,29) mindestens teilweise mittels elastischer Dich tungen gehaltert und abgedichtet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Gehäuses (4,29) eine Schutzeinrichtung vorhanden ist, die in der Ruhe stellung, wenn sich kein Behälter (2) unter der Ein richtung befindet, mindestens die Auslassöffnung (5) des Füllrohres (3,33) abdeckt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Gehäuses (4,29) eine Wägeeinrichtung vorhanden ist, auf die der Behäl ter (2) gelagert werden kann.
7. Verfahren zur Anwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen des Behälters (2) die Füllseite (13) des Gehäuses (4) derart über der Einfüllöffnung (2) des Behälters (2) positioniert wird, dass zwischen der Füllseite (13) und der Einfüllöffnung (6) ein Spalt (a) entsteht und dass mindestens während des Befüllens des Behälters (2) die Vorrichtung, zur Staubabsaugung in Betrieb gesetzt wird.
8. Verfahren zur Anwendung einer Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens während des Befüllens des Behälters (2) mittels der Wägeeinrichtung die NettoFüllmenge des Behälters (2) bestimmt wird.
Description:
Beschreibung Einrichtung zum Einfüllen eines Schüttgutes in einen Behälter und Verfahren zur Anwendung Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einfüllen eines Schüttgutes in einen Behälter, die eine Vorrichtung zur Absaugung von Staub aufweist, der beim Befüllen des Behälters in die Umgebung gelangen kann. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anwendung einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Stand der Technik Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Einrichtungen zum Einfüllen eines Schüttgutes in Behältnisse bekannt.

Dabei sind im vorliegenden Fall solche Einrichtungen relevant, die für staubhaltiges Schüttgut geeignet sind oder für solches Schüttgut, bei dem Staub z. B. durch Abrieb beim Transferieren entstehen kann.

Allgemein sind offene Ablufthauben bekannt, die über der Füllstelle angeordnet sind.

Die DE 42 11 855 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Ver- laden von Schüttgut. In einer Ausführungsform ist im Bereich des Eintritts des Schüttgutes an der Verladevor-

richtung ein Entstaubungsstutzen vorgesehen. Eine Staub- rückführungsleitung führt zur Rückführung von Staubluft vom zu beladenden Behälter in den Verladetrichter der Verladevorrichtung. Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Staub innerhalb der Verladevorrichtung durch den Luftstrom zum Entstaubungsstutzen geleitet, wobei im Innenraum der Vorrichtung ein Unterdruck vorhanden ist. Die Vorrichtung wird beim Verladen des Schüttgutes mit dem zu beladenden Behälter staubabdichtend gekuppelt. Dabei wird die Trich- termündung und die Staubrückführungsleitung parallel in die Öffnung des zu beladenden Behälters eingeführt.

Die DE 72 18 354 U1 beschreibt eine Beladevorrichtung zur staubfreien Beladung von Silos mit Schüttgütern. Die Beladevorrichtung weist ein Füllrohr auf, dessen unteres Ende von einem gummierten Beladekonus umgeben ist. Der ringförmig um das Füllrohr angeordnete Beladekonus dient gleichzeitig als Staubabzugsstutzen, der über einen Fal- tenbalg mit einer Absaug-und Entstaubungseinrichtung funktionell verbunden ist. Beim Füllvorgang sitzt der Beladekonus fest und staubdicht in dem Einfülloch des Silos.

Nachteilig ist dabei, dass mindestens der teilweise Aus- tritt von Staub in die, Umgebung nicht verhindert werden kann oder eine relativ aufwendige Abdichtung der Trichter- mündung und der Staubrückführungsleitung zur Öffnung des zu beladenden Behälters erforderlich ist. Des Weiteren ist nachteilig, dass durch die Kupplung der Vorrichtung und der Staubrückführungsleitung mit dem zu beladenden Behäl- ter Verbindungskräfte wirksam werden, durch die ein genau- es Bestimmen der Netto-Füllmenge während des Befüllens nicht möglich ist.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt damit als Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einfüllen eines Schüttgutes in einen Behälter der eingangs genannten Art anzugeben, die den Eintritt von Staub aus dem Schüttgut in die Umgebung verhindert. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Anwendung der Einrichtung angegeben werden. Dabei soll es auch möglich sein, die Nettofüllmenge während des Einfüllens des Schüttgutes in den Behälter genau zu bestimmen.

Die Erfindung löst die Aufgabe für die Einrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet und werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung, einschließlich der Zeichnung, näher dargestellt.

Die Aufgabe für das Verfahren wird durch den kennzeich- neten Teil des Anspruchs 7 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ist im Unteranspruch 8 ge- kennzeichnet.

Der Kern der Erfindung besteht insbesondere darin, dass die Einrichtung ein Gehäuse aufweist, dessen Innenraum mit einer externen Vorrichtung zur Staubabsaugung verbunden ist, dass innerhalb des Gehäuses das Füllrohr lagert und dass am Gehäuse radial außerhalb der Einfüllöffnung des zu befüllenden Behälters Lufteintrittsöffnungen vorhanden sind.

Bei der verfahrensgemäßen Anwendung der Einrichtung zum Füllen eines Behälters mit einem Schüttgut, wird die Einrichtung, konkret die Füllseite des Gehäuses, derart über dem Behälter, d. h. über dessen Einfüllöffnung, posi- tioniert, dass ein definierter Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Behälter entsteht. Verfahrensgemäß wird weiterhin die Vorrichtung zur Staubabsaugung in Betrieb gesetzt.

Die Vorrichtung zur Staubabsaugung erzeugt im Gehäuse der Einrichtung einen Unterdruck, was dazu führt, dass Luft aus der Umgebung in die Lufteintrittsöffnungen an der Füllseite in das Gehäuse einströmt. In vorteilhafter Weise wird an der Füllseite des Gehäuses radial außerhalb der Einfüllöffnung des Behälters und der Lufteintrittsöff- nungen ein Bund angeordnet. Dieser Bund soll in der Füll- stellung den äußeren Rand der Einfüllöffnung axial überra- gen. Damit wird der Luftstrom im wesentlichen in eine vertikale Richtung gelenkt und Wirbel der Luft, durch die möglicherweise doch Staub in die Umgebung gelangen könnte, werden vermieden.

Der Luftstrom umspült die Einfüllöffnung des Behälters schlauchartig. Das führt dazu, dass alle beim Befüllen des Behälters aus diesem austretenden Gase und Staubteilchen mitgerissen werden. Das Austreten von Staub aus dem Spalt zwischen der Einrichtung und der Einfüllöffnung wird durch den Luftstrom praktisch verhindert.

Das Füllrohr ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung gegenüber dem Gehäuse leicht demontierbar angeordnet. Dazu ist das Füllrohr mittels Gummimanschetten im Gehäuse

gelagert und gegenüber diesem abgedichtet. Dadurch werden vorhandene Schwingungen des Schüttguttransfers gegenüber der Einrichtung abgebaut. Das Füllrohr kann in einfacher Weise aus dem Gehäuse herausgezogen werden.

Das ist beispielsweise vorteilhaft, wenn zeitlich nachein- ander unterschiedliche Schüttgüter mit verschiedenen Füllrohren über die Einrichtung transferiert werden sol- len. Insbesondere bei pharmazeutischen Schüttgütern, z. B.

Pulver oder Granulate, ist es technologisch erforderlich, die gesamte Einrichtung zyklisch zu reinigen. Dazu muss die Einrichtung, einschließlich des Füllrohres, demontiert und einer Wascheinrichtung zugeführt werden.

Die konkrete Ausbildung des Gehäuses mit dem Füllrohr und Mitteln der Luftführung kann in großer Breite variiert und an die geometrischen und baulichen Gegebenheiten angepasst werden.

Während der Ruhestellung der Einrichtung, d. h. wenn kein zu befüllender Behälter unter der Einrichtung positioniert ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine Schutzein- richtung unterhalb des Gehäuses und insbesondere unter der Austrittsöffnung des Füllrohres anzuordnen. Damit wird verhindert, dass Reste des Schüttgutes unbeabsichtigt aus dem Füllrohr ins Freie rieseln oder dass Staubablagerungen aus dem Füllrohr herausfallen und die Umgebung verschmut- zen.

In wie weit es erforderlich ist, die Vorrichtung zur Staubabsaugung auch dann in Funktion zu lassen, wenn die

Austrittsöffnung des Füllrohres tatsächlich verschlossen ist, wird von den konkreten technologischen Bedingungen bestimmt.

Als Schutzeinrichtung können schieber-, klappen-, schwenkplatten-oder irisblendenartige Einrichtungen, wie sie nach dem Stand der Technik allgemein bekannt sind, eingesetzt werden. Die praktische Auswahl wird maßgeblich von den örtlichen Gegebenheiten beeinflusst. Die Schutz- einrichtung wird in vorteilhafter Weise in einem eigenen Gehäuse gelagert. Bei Nichtnutzung kann sie in das Gehäuse eingefahren werden. Dabei können am, Gehäuse besondere Saugschlitze vorgesehen sein, die. beim Einfahren der Schutzeinrichtung vorhandene Schüttgutreste absaugen.

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbei- spielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt in -Figur 1, zum Ausführungsbeispiel I, eine erfindungs- gemäße Einrichtung in einer Deckenanordnung, -Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse nach Figur 1 und -Figur 3 zeigt, zugehörig zum Ausführungsbeispiel II, eine erfindungsgemäße Einrichtung in Ständerbauweise.

Ausführungsbeispiel I Figur 1 zeigt zum Ausführungsbeispiel I eine erfindungs- gemäße Einrichtung, die an einer Raumdecke 1 angeordnet ist. Oberhalb der Decke können sich beispielsweise nicht

dargestellte Silos oder Produktionsanlagen für ein pharma- zeutisches Pulver als Schüttgut befinden. Dieses Pulver soll in den Behälter 2 unterhalb der Decke 1 transferiert werden. Dabei lagert der Behälter 2 auf einer Waage, mit der die genaue Netto-Füllmenge des Pulvers bestimmt werden soll.

Die eigentliche erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 4 mit Luftansaugrohren 16 und einem Ringspalt 21. Durch das Gehäuse 4 führt ein Füllrohr 3, dessen Auslassöffnung 5 in die Einfüllöffnung 6 des Behälters 2 eintaucht.

Das Gehäuse 4 ist über eine Tragvorrichtung 7 an der Decke 1 gehaltert. Seitlich vom Gehäuse 4 und der Auslassöffnung 5 ist ein Schieber 8 als Schutzeinrichtung angeordnet.

Während der Ruhestellung, wenn sich kein Behälter 2 unter dem Füllrohr 3 befindet, kann damit die Auslassöffnung 5 von unten derart abgedeckt werden, dass Schüttgutreste aus dem Füllrohr 3 und dem Gehäuse 4 insgesamt nicht auf den Boden rieseln können. Der Schieber 8 kann in einfacher Weise unter das Gehäuse 4 mit dem Füllrohr 3 gefahren werden.

In Figur 2 ist die Einrichtung im Bereich des Gehäuses 4 näher dargestellt. Dabei ist der Behälter 2 mit der Ein- füllöffnung 6 in Strich-Punktlinien angedeutet.

Das Gehäuse 4 besteht im Wesentlichen aus einem äußeren Zylinder 11, der mit der Trageinrichtung 7 konstruktiv verbunden ist, der oberen Abdeckplatte 12 und der Füll-

seite 13. Das Füllrohr, 3 durchdringt das Gehäuse 4 zen- trisch von oben. Dabei führt das Füllrohr 3 über einen Führungstrichter 14 durch die obere Abdeckplatte 12 und tritt unten aus der Füllseite 13 wieder aus. Die Länge des Füllrohres 3 vom Austritt an der Füllseite 13 bis zur Auslassöffnung 5 ist so bemessen, dass die aus den Behäl- ter 2 während des Befüllens entweichende Luft mit Staub- teilchen den Schüttgutstrom möglichst nicht aufwirbeln.

Ein Führungstrichter 14 dient als Hilfsmittel zum Ein- führen des Füllrohres 3 in das Gehäuse 4, wenn das Füll- rohr gewechselt wird oder wenn es nach einer erforderli- chen Reinigung neu in das Gehiuse wird.

Innerhalb des Gehäuses 4 befindet sich eine zum Füllrohr 3 konzentrische Halteplatte 15, in deren äußeren Bereich zwei gegenüberliegende Luftansaugrohre 16 einmünden und dort unter Zwischenschaltung von Gummimanschetten 17 gehaltert sind. Die Luftansaugrohre 16 sind über die Rohrelemente 10 (Figur 1) mit einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Staubabsaugung verbunden.

Die Füllseite 13 des Gehäuses 4 ist eine Kombination aus einer unteren Abdeckplatte 18, einer Gummimanschette 19 und einer Strömungsplatte 20.

Die untere Abdeckplatte 18 gewährleistet die erforderliche mechanische Stabilität der Füllseite 13. Ober die Gummi- manschette 19 wird das Füllrohr 3 zentrisch und elastisch gehaltert sowie gleichzeitig abgedichtet. Die Strömung- platte 20 haltert die Gummimanschette 19 an der unteren Abdeckplatte 18 und definiert mit seiner äußeren Kante

einen Ringspalt 21 bis zu einem Bund 22. Der Bund 22 ist dabei eine Verlängerung des äußeren Zylinders 11, der axial über die Einfüllöffnung 6 am Behälter 2 ragt.

Der Schieber 8 ist in einem Gehäuse 9 gehaltert, in das er bei Nichtnutzung eingefahren werden kann. Das Gehäuse 9 nimmt im Ausführungsbeispiel auch Rohrelemente 10 der Einrichtung zur Staubabsaugung auf. Dabei wird auch der Innenraum des Gehäuses 9 an die Vorrichtung zur Staub- absaugung angeschlossen. An der Seite, aus der der Schie- ber 8 aus dem bzw. in das Gehäuse 9 bewegt wird, befinden sich Saugschlitze 25, die ebenfalls an die Einrichtung zur Staubabsaugung angeschlossen sind und durch ihre Gestal- tung auf dem Schieber 8 vorhandene Schüttgutreste während des Einfahrens in das Gehäuse 9 absaugen.

Nachfolgend wird die verfahrensgemäße Anwendung der erfin- dungsgemäßen Einrichtung näher beschrieben.

Zum Befüllen mit dem pharmazeutischen Pulver wird der Behälter 2 axial unter dem Füllrohr 3 positioniert. Dabei lagert der Behälter 2 auf einer Waage. Die Vorrichtung zur Staubabsaugung wird, soweit sie bisher nicht bereits in Betrieb war, in Betrieb gesetzt. Dadurch entsteht im Gehäuse 4 ein Unterdruck, der wiederum einen Luftstrom durch den Ringspalt 21 erzeugt. Danach wird der Schieber 8 von der Position unter der Auslassöffnung 5 des Füllrohres 3 in die Position innerhalb des Gehäuses 9 bewegt.

Anschließend wird der Behälter über eine nicht dargestell- te Hubeinrichtung angehoben bis der Abstand a (Figur 2) zwischen der Füllseite 13 und der Einfüllöffnung 6 eine p

definierte Größe angenommen hat. In dieser Stellung bildet sich ein schlauchförmiger vertikaler Luftstrom 23 aus, der von der Umgebung durch den Ringspalt b, der zwischen dem Bund 22 und dem Außenrand der Einfüllöffnung 6 ausgebildet wird, über den Ringspalt 21 in das Gehäuse 4 und danach in die Luftansaugrohre 16 führt.

Der Abstand a ist in Abhängigkeit des Ringspaltes b sowie der übrigen geometrischen Verhältnisse so gewählt, dass der Luftstrom 24, der als staubhaltige Abluft beim Befül- len aus dem Behälter 2 entweicht, vom Luftstrom 23 mitge- rissen wird und nicht in die Umgebung gelangen kann.

Während des Befüllens des Behälters 2 wird verfahrensgemäß unter Verwendung der beschriebenen Waage ständig das Gesamtgewicht des Behälters 2 mit dem Schüttgut ermittelt und unter Abzug der Masse des Behälters 2 die genaue Netto-Füllmenge des Schüttgutes bestimmt. Das Befüllen des Behälters 2 wird beendet, wenn die vorgegebene Netto- Füllmenge genau erreicht ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass beim Befüllen des Behälters 2 mit einer damit verbundenen relativ großen Staubentwicklung kein Staub in die Umgebung gelangt und über die Einrichtung zur Staubabsaugung sicher entsorgt werden kann. Des Weiteren kann eine vorgegebene Netto-Füllmenge mit großer Genauigkeit in den Behälter 2 eingefüllt werden. Das ist möglich, da der Behälter 2 mit der erfindungsgemäßen Einrichtung keine kraftschlüssige Verbindung aufweist. Damit wirken auch keine unbestimmten Vertikalkräfte auf den Behälter 2 ein, die die Messwerte beim Wiegen verfälschen können.

Ausführungsbeispiel II In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Einrichtung dar- gestellt, die in Form einer Ständerbauweise ausgebildet ist. Der Ständer 28 ist nur teilweise angedeutet. Seine konkrete Form ist an die Gegebenheiten angepasst. Am Ständer 28 ist ein Gehäuse 29, eine Schutzeinrichtung in Form einer Schwenkplatte 30 und Rohrleitungen 31 und 32, die zu einer Vorrichtung zur Staubabsaugung führen, gehal- tert. Durch das Gehäuse 29 ist ein Füllrohr 33 geführt.

Die spezifische Ausbildung des Gehäuses 29 ist weitgehend ähnlich dem Gehäuse 4 im Ausführungsbeispiel I.

In Figur 3 befindet sich ein Behälter 2 mit einer Einfüll- öffnung 6 gegenüber dem Gehäuse 29 in einer abgesenkten Position und die Schutzeinrichtung 30 befindet sich unter dem Gehäuse 29 und dem Füllrohr 33. Dabei ist im Aus- führungsbeispiel II die gesamte tellerförmige Schutzein- richtung 30 über die Rohrleitung 32 mit der Vorrichtung zu Staubabsaugung verbunden und aus dem Füllrohr 33 oder vom Gehäuse 29 herabfallende Schüttgutreste werden sofort abgesaugt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das be- schriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es ohne weiteres möglich die einzelnen Teile variabel an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen.