-
Die Erfindung betrifft ein
Materialtransportsystem, zum Beispiel ein I.B.C.-System (I.B.C. =
"Intermediate Bulk Container" =
Zwischen-Schüttgutcontainer), das für die Handhabung von fließfähigem
Material wie Pulver, Pellets, Schlämme und dergleichen
Verwendung findet.
-
Ein derartiges System weist gewöhnlich eine
ortsfeste Entladestation auf, welche eine Schurre umfaßt,
über die partikuläres Material aus einer transportablen
Station, einem Behälter oder Container, der das
fließfähige Material enthält, transportiert und entlädt,
herabfließt. Der Behälter besitzt gewöhnlich einen
Einlaß und einen Auslaß, wobei der Auslaß zur Verhinderung
von Materialausfluß normalerweise durch ein konisches
oder kegelstumpfförmiges Ventil dicht verschlossen
wird, das auf dessen Basis oder Kante auf einem
konvergierenden Auslauftrichter am Auslaß aufsitzt. Wenn der
Auslaß und die Schurre ausgerichtet sind, kann Material
in die Entladestation fließen, wenn das Ventil durch
eine geeignete Hebevorrichtung wie einen Balg oder eine
komplementäre Kegeldichtung der Entladestation von dem
Auslauftrichter angehoben worden ist. Eine solche
Vorrichtung ist die unter dem eingetragenen Warenzeichen
"MATCON" verkaufte, welche Gegenstand des britischen
Patents Nr. GB-A-2084969 ist und eine einzige flexible
Dichtung aufweist, die an einem Auslaß zur Anlage
kommen kann. Derartige Systeme funktionieren sehr gut,
aber sie leiden unter einem nachteil, nämlich daß
Teilchen des fließfähigen Materials an der Dichtung und an
entsprechenden Oberflächen der Transportstation und der
Entladestation haften können, die bei der Entfernung
der Transportstation von der Entladestation der
umgebenden Atmosphäre ausgesetzt sind. Dies kan ein
Nachteil sein, wo das fließfähige Material Staub bildet und
von "sensibler" Beschaffenhet ist, daß heißt, aufgrund
der Gefahr von Kontamination oder Verschmutzung
normalerweise nicht der Atmosphäre ausgesetzt wird. So ist
ein pharmazeutisches Pulver oft von einer
Beschaffenheit,
wo eine Staubteilchenkonzentration in der
Atmosphäre von 2 ppm als zu hoch angesehen wird.
Gegenwärtige Systeme können eine solche Kontamination oder
Verschmutzung nicht verhindern.
-
Das Dokument DE-B-1 188 882 offenbart eine
Vorrichtung zur dichten Überführung des Inhalts eines
Containers in einen zweiten, worin ein oberer Behälter
eine Bodenabdeckung enthält und mittels einer
röhrenförmigen Verlängerung in eine Dichtungsmanschette
eingreift, die unter dem Boden des oberen Behälters
angeordnet ist. Die Vorrichtung wird durch einen
Dauermagneten im Inneren des abgedichteten oberen Behälters
geöffnet und verschlossen. Obwohl diese
Dichtungsanordnung die Abgabe von Verunreinigungen in die äußere
Atmosphäre verhindert, ist sie nicht für die Verwendung
in einem Materialtransportsystem wie dem oben
beschriebenen I.B.C.-System geeignet.
-
Demgemäß ist ein Ziel der Erfindung, diesen
Nachteil zu beseitigen.
-
Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung wird
ein System für die Handhabung von fließfähigem Material
geschaffen, umfassend eine Entladestation und eine auf
die Entladestation aufsetzbare transportable Station
zum Halten und Befördern des Materials, wobei die
transportable Station einen Trichter umfaßt, der einen
Auslaß definiert, die Entladestation eine
Hebevorrichtung zum Anheben einer Verschlußvorrichtung der
transportablen Station umfaßt, sowie Dichtungsmittel
der beiden Stationen, gekennzeichnet durch erste
Dichtungsmittel, die ein flexibles elastisches ringförmiges
Dichtungselement umfassen, das an oder neben einer
freien Kante der Entladestation befestigt ist und sich
erstreckt, um an einer Hebevorrichtung in einer Schurre
oder einem Trichter der Entladestation anzugreifen,
durch ein zweites Dichtungsmittel, das ein flexibles
elastisches ringförmiges Dichtungselement umfaßt,
welches an oder neben einer freien Kante des Trichters
befestigt ist und sich zum Auslaß hin erstreckt, durch
ein drittes Dichtungsmittel der Verschlußvorrichtung
und dadurch, daß die ersten und zweiten flexiblen
elastischen Dichtungsmittel über jeweilige größere
Oberflächen in Eingriff sind, wenn die transportable
Station und die Entladestation verbunden sind, um
hierdurch Außenflächen der Dichtungselemente von dem
Inneren der verbundenen Stationen zu trennen und den Auslaß
und den Einlaß der Entladestation gegen ein Austreten
von Material aus dem System abzudichten.
-
Die Dichtungsmittel für die Verschlußvorrichtung
können eine aufblasbare Vorrichtung umfassen, die von
einer Hebevorrichtung der Entladestation getragen wird.
-
Die aufblasbare Vorrichtung kann eine pneumatische
torische Vorrichtung sein.
-
Die Dichtungsmittel der Verschlußvorrichtung
können eine torische weiche Schwammvorrichtung
umfassen.
-
Es kann eine Entladestation für die Verwendung in
einem System, wie es vorstehend definiert ist,
vorhanden sein, welche die Hebevorrichtung, die dazu
geeignet ist, die Verschlußvorrichtung an dem Auslaß
der transportablen Station anzuheben, und
Dichtungsmittel zum Abdichten einer (der Funktion nach) äußeren
Fläche der Verschlußvorrichtung der transportablen
Station umfaßt.
-
Es kan außerdem eine transportable Station für
die Verwendung in einem System, wie es vorstehend
definiert ist, vorhanden sein, welche den Auslaßtrichter
für Material, die Verschlußvorrichtung an dem Trichter,
die zwischen einer Verschlußstellung und einer
Stellung, welche das Ausfließen des Materials as dem
transportablen Behälter gestattet, bewegbar ist, und
die Dichtungsmittel zum Abdichten des Inneren des
Auslasses, wenn sich die Verschlußvorrichtung in der
Verschlußstellung befindet, umfaßt.
-
Nachstehend wird als Beispiel und unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen ein System beschrieben,
welches die Erfindung verkörpert.
-
Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht
eines erfindungsgemäßen I.B.C.-Systems;
-
Fig. 1A ist ein vergrößertes Detail, welches die
Verbindung eines I.B.C.-Containers mit einer
Entladestation in dem System von Fig. 1 zeigt; und
-
Fig. 1B ist ein vergrößertes Detail, welches den
I.B.C.-Container zeigt, wie er gerade die
Entladestation verläßt;
-
Fig. 2 ist ein in bezug auf Fig. 1 im
verkleinerten Maßstab dargestellter schematischer Aufriß eines
erfindungsgemäßen Systems mit einer transportablen
Station oder einem "Intermediate Bulk Container",
welche(r) einer Entladestation dargeboten wird, die
ebenfalls Teil des Systems ist;
-
Fig. 3 ist eine Ansicht, ähnlich der von Fig. 2,
des auf der Entladestation angeordneten I.B.C.;
-
Fig. 3A und 3B sind vergrößerte Ansichten des
durch einen Kreis hervorgehobenen Teils von Fig. 3;
-
Fig. 4 ist ein schematischer Aufriß, ähnlich dem
von Figur 3, mit der Entladestation, wie sie gerade
Material aus dem I.B.C. entnimmt;
-
Fig. 4B ist eine vergrößerte Ansicht des
eingekreisten Teils von Fig. 4A, die ihrerseits eine Ansicht
des Systems von Fig. 4 nach Beendigung des
Entladevorgangs ist;
-
Fig. 5 ist ein schematischer Seitenriß des Systems
mit dem I.B.C., wie er gerade von der Entladestation
entfernt wird;
-
Fig. 5A ist eine vergrößerte Ansicht des
eingekreisten Teils von Fig. 5.
-
In den Zeichnungen ist ein System 1 für die
Handhabung von fließfähigem Material dargestellt, umfassend
eine Entladestation 2, eine transportable station oder
I.B.C. 3 zum Halten und Befördern von fließfähigem
Material wie Pulver 4 und zum Entladen desselben an der
Entladestation 2, und Dichtungsmittel 5 der beiden
Stationen 2 und 3, wobei die Anordnung derart ist, daß die
Dichtungsmittel während der Aufbewahrung, des
Transports
und des Entladens das Innere des Systems von dem
Äußeren isolieren.
-
Die Entladestation 2 umfaßt eine ortsfeste Schurre
oder einen Trichter 6, der an einem Rahmen 7 befestigt
ist, welcher sich auf jeder Seite desselben erstreckt,
um eine Stütze für Gabelkanalführungen oder Füße 8 der
transportablen Station 3 zu bilden, welche die Form
eines Behälters oder I.B.C. besitzt, der einen zu einem
Auslaß 10 führenden Trichter 9 aufweist, wobei
Trichter/Auslaß 9, 10 solche Abmessungen besitzen, daß
sie sich in die (wie hier gezeigt) obere freie Kante 11
der Schurre 6 einpassen lassen.
-
Der Auslaß 10 ist normalerweise durch ein
festgehaltenes kegelstumpfförmiges Ventil 12 verschlossen,
daß auf der rechten Seite von Fig. 1 und in Fig. 1A in
der Verschlußstellung und auf der linken Seite von
Fig. 1 in einer angehobenen oder offenen Position
dargestellt ist, so daß zwischen einer freien Kante oder
einem Rand 13 desselben und der benachbarten Wand des
Trichters 9 ein ringförmiger Raum geschaffen wird,
wobei fließfähiges Material 4 in der offenen Position
des Ventils 12 aus der Station 3 durch den ringförmigen
Durchgang zur Schurre 6 und von dort zur weiteren
Verarbeitung fließen kann. Die freie Kante oder der
Rand 13 des Kegels 12 ruht in der Verschlußstellung
(Fig. 1) auf der Wand des Trichters 9, um den Auslaß 10
gegen einn Durchfluß von Material zu verschließen.
-
Die Dichtungsmittel 5 umfassen ein flexibles und
elastiches ringförmiges Dichtungselement 14, das an
der freien Kante oder dem Rand 11 der Schurre 6 durch
Metallklemmen 15 befestigt ist, und ein flexibles und
elastisches Dichtungselement 16, das an der freien
Kante des Trichters 9 des Behälters 3 befestigt ist und
durch einen Ring 17 in eine "V"-Form gebracht wird.
Ferner gibt es eine torische oder ringförmige weiche
Schwammdichtung 18, zum Beispiel aus Schwammgummi, die
an der (wie hier gezeigt) unteren Fläche des Kegels 12
neben der freien Kante 13 zwischen dieser Fläche und
einer von der Fläche nach unten ragenden zylindrischen
Wand 19 angebracht ist. Die Dichtungen 14, 16 können
aus Gummi, beispielsweise Neopren, sein.
-
Der Kegel 12 wird durch eine vibrierende
Hebevorrichtung 20, umfassend einen Balg und einen
Rüttler (nicht dargestellt), zum Beispiel einer Vorichtung
wie sie in dem britischen Patent GB-A-2084969
beschrieben wird, zwischen der Verschlußstellung und der
"offenen" Position hin- und herbewegt. Die
Hebevorrichtung 20 umfaßt einen Kegel oder Kegelstumpf 21, der
eine nach unten ragende Wand 22 aufweist, welche mit
diesem und - in Verwendung - mit der Wand 19
konzentrisch ist, wobei die Wand 22 an ihrem äußeren
Umfang eine aufblasbare, zweckmäßigerweise pneumatische,
torische Dichtung 23 trägt, die an eine Druckluftquelle
angeschlossen werden kann. Die Quelle liefert auch
Luft, um den Balg aufzublasen und den Rüttler in
schwingende Bewegung zu versetzen, aber da die Quelle
und die Leitungen von dieser per se keinen Teil der
Erfindung bilden, werden sie hier nicht weiter
beschrieben.
-
Es wird nun auf die Folge von Funktionsabläufen
der in Figur 2 bis 5A dargestellten Ausführungsformen
Bezug genommen, obwohl es sich versteht, daß die
Ausführungsform von Fig. 1 bis 1B in gleicher Weise
funktioniert. Angenommen, daß die Station 3 an einem
entfernten Ort mit einem fließfähigen Material wie einem
pharmazeutischen Pulver 4 gefüllt worden ist, so ist
bei der Verwendung des Systems 1 das Pulver 4 durch den
Kegel 12 und durch einen geeigneten dichten Deckel 24
in dem Behälter eingeschlossen. Wenn gewünscht wird,
einen Teil des Pulvers 4 zu dosieren oder aus der
Station 3 zu entnehmen, wird diese Station 3 zur
Entladestation 2 transportiert. An der Entladestation 2
befindet sich die Hebevorichtung 20 in einer unteren
Position oder in Ruhestellung, wobei die
Randdichtung 14 der Schurre oder des Trichters 6 im
wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und an der
Außenfläche
der Wand oder Schürze 22 des Kegels 21 angreift.
Um das Entladen des Pulvers 4 zu bewirken, wird die
Station 3 durch einen Gabelstapler, dessen Gabeln in
die Füße 8 eingreifen, auf die Entladestation 2
herabgesenkt, so daß die untere Kante der Station 3 von dem
Rahmen 7 der Entladestation 2 aufgenommen werden kann.
Beim Absetzen der Station 3 auf der Station 2 kommt die
flexible und elastische Auslaßdichtung 16 an der freien
Kante 9 der Station 3 mit der flexiblen und elastischen
Randdichtung 14 des Trichters 6 in Eingriff und dichtet
gegen diese ab, um eine kooperative oder geschichtete
oder mehrlagige Dichtung, wie sie in Fig. 1A, 3A, 3B
und 4B gezeigt wird, zu bilden. Gleichzeitig bleibt die
hebevorrichtung 20 oder Zapfvorrichtung von der
Trichterranddichtung 14 umschlossen, die über deren ganzen
Umfang fest an deren äußerer Peripherie anliegt. Ein
Schalter oder ein geeigneter Betätigungsmechanismus
(nicht dargestellt) aktiviert außerdem die Quelle, um
die pneumatische Dichtung 23 aufzublasen, so daß sie
sich ausdehnt und gegen die Innenseite der Wand 19 des
Kegels 12 der Station 3 abdichtet, so daß die untere
(der Funktion nach) äußere Fläche des Kegels von der
Außenseite isoliert wird. So ist, wenn die Station 3
gänzlich herabgesenkt und auf der Station positioniert
ist, das Innere der Station 3 und somit das pulver 4
völlig von dem Äußeren des Systems getrennt, und zwar
durch die Dichtungen 14 und 16, welche miteinander und
mit der Wand 19 und der Wand 23 in dichtendem Eingriff
sind, durch die pneumatische Dichtung 23, welche das
Innere des Kegels 12 und das Äußere des Kegels 21
gegenüber dem Pulver 4 abdichtet, und durch die weiche
Schwammdichtung 18, welche gegen das Innere des
Trichters 9 der Station 3 (Fig. 3B) abdichtet. Wenn nun
gewünscht wird, Pulver 4 zu dosieren und aus der
Station 3 zu entnehmen, wird die vibrierende
Hebevorrichtung 20 durch Luft aus der Luftquelle betätigt, so
daß die Zapfvorrichtung oder der Kegel 21 angehoben
wird,und dieser Vorgang hebt automatisch auch den
Kegel 12 und öffnet auf diese Weise einen ringförmigen
Raum zwischen der Peripherie des Kegels 12 und der
Wand 9 der Station 3 und somit auch einen Weg vom
Inneren der Station 3 über den ringförmigen Raum, vorbei an
der Hebevorrichtung 20, in die Entladestation, wie in
Fig. 4 gezeigt, wo die Entladestation 2 in Verbindung
mit einem weiteren Sammelbehälter 25 dargestellt ist.
Ein von dem Kegel 21 getragener Rüttler wird ebenfalls
von der Luftquelle aktiviert und versetzt die Kegel 12
und 21 und das pulver 4 in Schwingung, um ein
gleichmäßiges, kontrolliertes Ausfließen durch den
ringförmigen Raum ohne Brücken- oder Lochbildung zu
gewährleisten. Während des Fließens passiert des Material 4
die freie innere Kante der aufeinanderliegenden
Dichtungen 14 und 16, die fest zusammengehalten werden und
den Auslaß der Station 3 und den Einlaß zur Station 2
gegen ein Austreten von Pulver aus dem System 1
abdichten. Wenn die gewünschte Menge an Pulver 4
abgemessen worden ist, wird die Hebevorrichtung 20
deaktiviert, so daß sich der Kegel 21 und der Kegel 12
schnell unter dem Gewicht des über dem Kegel 12
befindlichen Materials 4 und unter der Schwerkraft nach unten
bewegen, um sowohl den Auslaß der Station 3 als auch
den Auslaß der Station 2 wieder zu verschließen. Die
Dichtungen 14 und 16 gewährleisten während des Dosier-
und Entladevorgangs, daß die aufeinandertreffenden
äußeren Flächen der Station 3 und der Station 2 völlig
sauber und staubfrei bleiben. Aus der pneumatischen
Dichtung 23 des Kegels 21 wird dann automatisch die
Luft abgelassen, da nun das Innere des Kegels 12 (die
der Funktion nach äußere Fläche) durch die
Dichtungen 14, 16 und 18 völlig gegen eine Verbindung mit
dem Äußeren abgedichtet ist. Wenn nun die Station 3 zu
einem anderen Ort gebracht werden soll, wird sie von
der Station 2 gehoben; die Dichtungsmittel 14, 16 sind
zunächst in Berührung und biegen sich, wie gezeigt,
unter der ihnen eingenen Rückfederkraft nach oben,
während sie mit der äußeren peripheren Oberfläche der
Wand 22 der Hebevorrichtung 20 in dichtendem Eingriff
verbleiben. Wenn die Station 3 weiter angehoben wird,
wird die Dichtung 16 von der Dichtung 14 getrennt,
welche letztere Dichtung dann, wie gezeigt, horizontal
und immer noch in dichtendem Eingriff mit der äußeren
Oberfläche der Hebevorrichtung 20 ist, wohingegen die
erstere 16 sich nach oben biegt, um gegen die freie
Kante der Wand 19 des Kegels 12 abzudichten und somit
den Raum unter der Dichtung 18 zu verschließen, der mit
Pulver oder davon stammendem Staub verschmutzt sein
könnte. Es versteht sich, daß die Unterseite (wie
gezeigt) der Dichtung 16 "sauber" ist, da sie durch die
Dichtung 14 gegen einen Kontakt mit dem Material 4
geschützt war. Bei der Verwendung eines Systems 1, wie
es vorstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben wurde, kommt also kein Staub mit der
Umgebung in Berührung, und die Unterseite des Kegels 12 und
die Oberseite der Station 2 sind völlig sauber und
staubfrei, da die Stationen 2 und 3 die ganze Zeit
völlig abgeschlossen sind. Anders ausgedrückt: Die
umgebende Atmosphäre wird vor Kontamination geschützt,
und das Material 4 wird tatsächlich alle Zeit im
Inneren des Systems 1 gehalten, und es wird verhindert, daß
Außenflächen des Systems dem Material 4 ausgesetzt
sind.
-
Die dichte Luke 24 kann durch Dichtungsmittel wie
die an dem Auslaß 10 beschriebenen 5 ersetzt werden,
die verwendet werden, wo ein weiterer Behälter
aufgesetzt wird oder wo der Behälter 3 nicht ein
transportabler Behälter, sondern ein Vorratssilo oder
-bunker ist, dazu bestimmt, einen weiteren Behälter
aufzunehmen, der transportabel ist.
-
Selbstverständlich kann die Station 3 auch anstatt
mit einem Gabelstapler mit einer Hebevorrichtung wie
einem Laufkran angehoben und abgesenkt werden. Die
Dichtungen 5, 18 und 23 funktionieren aber in einem
solchen System in gleicher Weise.