DE20004231U1

DE20004231U1 - Device for transferring a flowable, pneumatically conveyable product from a bag provided

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Publication number: DE20004231U1
Application number: DE20004231U
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Original assignee: Tuchenhagen GmbH
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Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2010-03-08

Description

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Vorrichtung zur Überführung eines fließfähigen, pneumatisch förderbaren Füllgutes aus einem bereitgestellten Sack Device for transferring a flowable, pneumatically conveyable filling material from a provided bag

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Überführung eines fließfähigen, pneumatisch förderbaren Füllgutes aus einem bereitgestellten Sack, insbesondere einem sogenannten big bag, mit einer Sauglanze, deren Förderrohr einerseits wenigstens eine Einlaßöffnung für den Zutritt des Füllgutes und andererseits einen Anschluß für eine Unterdruckquelle zur Erzeugung einer das Füllgut fördernden Gasströmung aufweist.The innovation relates to a device for transferring a flowable, pneumatically conveyable filling material from a provided bag, in particular a so-called big bag, with a suction lance, the conveying pipe of which has on the one hand at least one inlet opening for the access of the filling material and on the other hand a connection for a vacuum source for generating a gas flow conveying the filling material.

Die vorgenannten Säcke, die sogenannten big bags, bevorraten üblicherweise körnige oder pulverförmige Stoffe. So werden bei der Herstellung und Verarbeitung alkoholfreier Getränke beispielsweise Zitronensäure oder Xantan, in der Brauerei beispielsweise Kieselgur und in der Bäckerei beispielsweise Mehl jeweils mit einem Rauminhalt von etwa 1 m³ in diesen big bags gehandhabt. Im Zuge der weiteren Verarbeitung des Füllgutes müssen diese big bags möglichst verlust- und staubfrei entleert werden. Dabei kann es sich um eine vollständige Entleerung oder, wenn das Füllgut beispielsweise dosiert werden soll, um eine Teilentleerung handeln.The aforementioned bags, the so-called big bags, usually store granular or powdery substances. For example, citric acid or xanthan gum are handled in the manufacture and processing of non-alcoholic beverages, in breweries, for example, diatomaceous earth, and in bakeries, for example, flour, each with a volume of around 1 m ³ in these big bags. During further processing of the contents, these big bags must be emptied with as little loss and dust as possible. This can be a complete emptying or, if the contents are to be dosed, a partial emptying, for example.

Es sind zur Entleerung bzw. Teilentleerung zwei grundsätzliche Vorgehensweisen bekannt. Die eine besteht darin, daß das Füllgut des big bags vollständig in einen Aufnahmetrichter geschüttet wird, der mit einer Staubabsaugung oder anderen die Staubausbreitung verhindernden Vorkehrungen versehen ist. Die andere Vorgehensweise benutzt eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art, wobei als Unterdruckquelle eine an sich bekannte Saugpneumatik an die Sauglanze angeschlossen ist. In diesem Falle steht bzw. hängt der big bag aufrecht und die Sauglanze saugt seinen Inhalt von oben lagenweise ab. Die Weiterverarbeitung des überführten Füllgutes erfolgt bei beiden Vorgehensweisen mit den in der Schüttguttechnik üblichen Methoden.There are two basic procedures for emptying or partially emptying. One involves pouring the contents of the big bag completely into a receiving hopper that is equipped with a dust extraction system or other precautions to prevent dust from spreading. The other procedure uses a device of the generic type, with a known suction pneumatic system connected to the suction lance as a negative pressure source. In this case, the big bag stands or hangs upright and the suction lance sucks its contents out layer by layer from above. In both procedures, the transferred contents are further processed using the methods usual in bulk material technology.

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Die verfügbaren pneumatischen Fördersysteme sind relativ aufwendig und damit einerseits störungsanfällig und andererseits teuer. Sie bringen aufgrund ihrer Wirkungsweise, die darin besteht, daß durch eine Unterdruckquelle eine so intensive Luftströmung in der Sauglanze und der nachgeordneten Leitung erzeugt wird, daß das Füllgut angesaugt, mitgerissen und mit der Luftströmung transportiert wird, das zu handhabende Füllgut in Berührung mit der Umgebungsluft. Dies kann bei bestimmten Füllgütern zu einer Feuchtigkeitsaufnahme und einem Verklumpen führen.The available pneumatic conveying systems are relatively complex and therefore prone to failure and expensive. Due to the way they work, which involves a source of negative pressure generating such an intense air flow in the suction lance and the downstream line that the filling material is sucked in, carried along and transported with the air flow, they bring the filling material to be handled into contact with the ambient air. With certain filling materials, this can lead to moisture absorption and clumping.

* Aus der WO 97/46120 ist eine Methode zur Entleerung und Reinigung flexibler Säcke bekannt, die sich einer Sauglanze bedient, bei der unter anderem ein Gas über die Sauglanze in den flexiblen Sack eingeleitet wird. Diese Gaszuführung hat allerdings in erster Linie die Aufgabe, den sich bei der Entleerung zusammenziehenden Sack wieder aufzublähen und somit für einen Druckausgleich zu sor-* WO 97/46120 discloses a method for emptying and cleaning flexible bags that uses a suction lance, in which, among other things, a gas is introduced into the flexible bag via the suction lance. However, the primary purpose of this gas supply is to inflate the bag, which contracts during emptying, and thus to ensure pressure equalization.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß im Zuge der Überführung des Füllgutes ein Kontakt mit der Umgebungsluft weitgehend vermieden wird und darüber hinaus eine Entnahme von Teilmengen bei anschließender vollständiger Entleerung der Sauglanze möglich ist.The innovation is based on the task of improving a device of the generic type in such a way that contact with the ambient air is largely avoided during the transfer of the filling material and, in addition, it is possible to remove partial quantities and then completely empty the suction lance.

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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the innovation are the subject of the subclaims.

Die Wahl eines pneumatischen Fördersystems vermeidet eine Staubentstehung bei der Entleerung des big bags. Durch die Anordnung des Fußventiles ist es möglich, Teilmengen zu entnehmen und danach die Sauglanze vollständig zu entleeren. Durch die kontrollierte Zuführung eines Fördergases, das beispielsweise als getrocknete Luft oder auch als Kohlendioxid (CO₂) oder Stickstoff (N₂) bereitgestellt werden kann, können unerwünschte Reaktionen des Füllgutes oderThe choice of a pneumatic conveying system avoids the formation of dust when emptying the big bag. The arrangement of the foot valve makes it possible to remove partial quantities and then completely empty the suction lance. The controlled supply of a conveying gas, which can be provided as dried air or as carbon dioxide (CO ₂ ) or nitrogen (N ₂ ), for example, can prevent undesirable reactions of the filling material or

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des Mischstromes aus Füllgut und Fördergas, wie beispielsweise Verklumpen oder auch Oxidationsvorgänge vermieden oder vermindert werden.of the mixed flow of filling material and conveying gas, such as clumping or oxidation processes, can be avoided or reduced.

Die mögliche kontinuierliche Entnahme von Teilmengen und die Verwendung eines geeigneten Fördergases erlauben es, das zu überführende Füllgut beispielsweise direkt in einen Flüssigkeits- oder Gasstrom einzubringen. Dies kann beispielsweise durch einen flüssigkeits- oder gasbetriebenen Ejektor oder eine andere geeignete Pumpe erfolgen.The possibility of continuously removing partial quantities and the use of a suitable conveying gas make it possible to introduce the filling material to be transferred directly into a liquid or gas stream, for example. This can be done, for example, using a liquid or gas-operated ejector or another suitable pump.

Die Sauglanze wird in ihrem Aufbau besonders einfach und die Gaszufuhr gestaltet sich strömungstechnisch besonders vorteilhaft, wenn das Förderrohr, wie dies eine Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung vorsieht, konzentrisch in der Gaszufuhrleitung angeordnet ist.The suction lance is particularly simple in its construction and the gas supply is particularly advantageous in terms of flow if the conveyor pipe is arranged concentrically in the gas supply line, as is provided for in an embodiment of the proposed device.

Zur weitgehenden Automatisierung des Überführungsvorganges sieht eine andere Ausgestaltung vor, das Fußventil fernzusteuern.To automate the transfer process as much as possible, another design provides for remote control of the foot valve.

Zur Anpassung der vorgeschlagenen Vorrichtung an die unterschiedlichen Förderaufgaben und Förderbedingungen wird weiterhin vorgeschlagen, daß dem Gaszufuhrventil eine einstellbare Drossel zugeordnet ist.In order to adapt the proposed device to the different conveying tasks and conveying conditions, it is further proposed that an adjustable throttle be assigned to the gas supply valve.

Die Handhabung der vorgeschlagenen Vorrichtung vereinfacht sich weiterhin dadurch, daß die Sauglanze an eine Aufhängevorrichtung angehängt und die Gewichtskraft der Sauglanze über ein einstellbares Gegengewicht kompensiert ist. Hierdurch läßt sich die Sauglanze dem bei der Entleerung des big bags absinkenden Füllpegel des Füllgutes problemlos nachführen. Darüber hinaus ist ein zusätzliches Nachführen erforderlich, da der sich vermindernde Füllgutinhalt eine Veränderung der big bag-Geometrie nach sich zieht, und zwar dergestalt, daß der nahezu vollständig befüllte big bag annähernd quadratische oder rechteckige Querschnittsform aufweist und der weitgehend entleerte big bag eine schlauchförmig in die Länge gezogene Querschnittsform besitzt.The handling of the proposed device is further simplified by the fact that the suction lance is attached to a suspension device and the weight of the suction lance is compensated by an adjustable counterweight. This allows the suction lance to easily follow the falling filling level of the big bag as it is emptied. In addition, additional tracking is required because the decreasing filling content results in a change in the big bag geometry, in such a way that the almost completely filled big bag has an almost square or rectangular cross-sectional shape and the largely emptied big bag has an elongated, tubular cross-sectional shape.

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Die vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich, wie vorstehend dargestellt, unter anderem zur Überführung von Teilmengen, wodurch gleichzeitig auch eine Dosierung des Füllgutes in eine vorgelegte Flüssigkeit erfolgen kann. Die abzuführenden Teilmengen sind zwar durch die vorgeschlagene Vorrichtung nicht genau vorwählbar, sie sind jedoch nach ihrer Überführung über eine Differenzwägung im nachhinein mit hoher Genauigkeit bestimmbar. Dies wird dadurch erreicht, daß der big bag an eine geeignete Wiegevorrichtung angehängt wird. Zum Wiegen der abgeführten Teilmenge wird der Saugrüssel aus dem big bag herausgezogen. Dies ist durch die vorgeschlagene Aufhängung in Verbindung mit der Gewichtskraftkompensation mittels des Gegengewichtes leicht durchführbar. Entsprechend der nunmehr genau bestimmbaren abgeführten Teilmenge ist dann ein Vorlegen der notwendigen Flüssigkeitsmenge zur Realisierung einer bestimmten gewünschten Feststoffkonzentration in der Flüssigkeit ohne Schwierigkeiten möglich. As shown above, the proposed device is suitable, among other things, for transferring partial quantities, whereby the filling material can also be dosed into a liquid provided at the same time. Although the partial quantities to be discharged cannot be precisely preselected by the proposed device, they can be determined with high accuracy after they have been transferred by means of differential weighing. This is achieved by hanging the big bag on a suitable weighing device. To weigh the partial quantity discharged, the suction nozzle is pulled out of the big bag. This is easily carried out by the proposed suspension in conjunction with the weight force compensation by means of the counterweight. Depending on the partial quantity discharged, which can now be precisely determined, the necessary amount of liquid can then be provided without difficulty to achieve a certain desired solid concentration in the liquid.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigenAn example of the innovation is shown in the drawing and is explained below.

Figur 1 in schematischer Darstellung einen befüllten big bag mit einer das Füllgut von oben her absaugenden Sauglanze; Figure 1 shows a schematic representation of a filled big bag with a suction lance sucking the contents from above;

Figur 2 ebenfalls in schematischer Darstellung den nahezu entleerten big bag gemäß Figur 1 mit der in Frage kommenden Höhenlage der Sauglanze und Figure 2 also shows a schematic representation of the almost empty big bag according to Figure 1 with the relevant height of the suction lance and

Figur 3 in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der vorgeschlagenen Sauglanze gemäß der Neuerung. Figure 3 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the proposed suction lance according to the innovation.

Ein big bag 1 (Figur 1), der mit einem fließfähigen, in der Regel pulverförmigen oder körnigen Füllgut 2 nahezu vollständig befüllt ist, hängt über eine Sackaufhängung 1a beispielsweise an einer nicht dargestellten Wiegevorrichtung. Eine Sauglanze 3 saugt das Füllgut 2 von der Oberfläche her lagenweise ab, bis bei weitgehender Entleerung (Figur 2) der big bag 1 * eine schlauchförmige, vertikal orientierte Formgestalt einnimmt. Die Sauglanze 3 mußte dabei zur Aufrechter-A big bag 1 (Figure 1) which is almost completely filled with a free-flowing, usually powdery or granular, filling material 2 is suspended via a bag suspension 1a, for example from a weighing device (not shown ). A suction lance 3 sucks the filling material 2 from the surface in layers until the big bag 1 * assumes a tubular, vertically oriented shape when it is largely emptied (Figure 2) . The suction lance 3 had to be positioned in such a way that it remains upright.

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haltung der Überführung des Füllgutes 2 aus dem big bag 1,1* entsprechend dem absinkenden Füllpegel vertikal nach unten nachgeführt werden. Insoweit entsprechen die dargestellten Verhältnisse der bisher praktizierten Überführung mit an sich bekannten pneumatischen Systemen. Es versteht sich, daß die Überführung des Füllgutes 2 nur erfolgen kann, wenn eine zur pneumatischen Förderung erforderliche Gasströmung Q_G durch Zufuhr des dafür notwendigen Fördergases G, in diesem Falle Umgebungsluft, in den big bag 1, 1* über dessen obere Öffnung sichergestellt wird.The transfer of the filling material 2 from the big bag 1,1* can be adjusted vertically downwards in accordance with the falling filling level. In this respect, the conditions shown correspond to the transfer practiced up to now with pneumatic systems known per se. It is understood that the transfer of the filling material 2 can only take place if a gas flow Q _G required for pneumatic conveying is ensured by supplying the necessary conveying gas G, in this case ambient air, into the big bag 1, 1* via its upper opening.

Eine gemäß der Neuerung ausgestaltete Sauglanze 3 (Figur 3) besteht aus einem Förderrohr 3c, welches vorzugsweise konzentrisch in einer Gaszufuhrleitung 3d angeordnet ist. Das Förderrohr 3c endet am unteren Ende der Sauglanze 3 in wenigstens einer Einlaßöffnung 3a für den Zutritt des Füllgutes 2, und es ist andererseits mit einem Anschluß 3f versehen, der eine Verbindung mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle zur Erzeugung einer das Füllgut 2 mittels eines Fördergases G fördernden Gasströmung Q_G ermöglicht. Der Zutritt des Füllgutes 2 über die Einlaßöffnung 3a wird durch ein diesem Bereich zugeordnetes Fußventil 4 gesteuert, welches im vorliegenden Fall aus einem als Sitzteller ausgebildeten Schließglied 4a und einem vorzugsweise fernsteuerbaren Antrieb 4b besteht. Zwischen den Einlaßöffnungen 3a und dem Eintrittsquerschnitt in das Förderrohr 3c ist eine mit einem Ventilsitz ausgestatte Öffnung 3b vorgesehen, mit der das Schließglied 4a zusammenwirkt.A suction lance 3 designed according to the innovation (Figure 3) consists of a conveyor pipe 3c, which is preferably arranged concentrically in a gas supply line 3d. The conveyor pipe 3c ends at the lower end of the suction lance 3 in at least one inlet opening 3a for the access of the filling material 2, and on the other hand it is provided with a connection 3f which enables a connection to a vacuum source (not shown) for generating a gas flow Q _G which conveys the filling material 2 by means of a conveying gas G. The access of the filling material 2 via the inlet opening 3a is controlled by a foot valve 4 assigned to this area, which in the present case consists of a closing element 4a designed as a seat plate and a preferably remote-controlled drive 4b. Between the inlet openings 3a and the inlet cross-section into the conveyor pipe 3c there is an opening 3b equipped with a valve seat, with which the closing element 4a interacts.

Ein zwischen der Gaszufuhrleitung 3d und dem Förderrohr 3c gebildete Ringraum 3g ist, bezogen auf die Strömungsrichtung im Förderrohr 3c, unmittelbar hinter dem Fußventil 4 an das Förderrohr 3c über ein Gaszufuhrventil 5 angeschlossen.An annular space 3g formed between the gas supply line 3d and the conveyor pipe 3c is connected, with respect to the flow direction in the conveyor pipe 3c, to the conveyor pipe 3c via a gas supply valve 5 immediately behind the foot valve 4.

Der Ringraum 3g verfügt andererseits, und zwar im Bereich des oberen Endes der Sauglanze 3, über einen Gasanschluß 3e. Dem Gaszufuhrventil 5 ist eineThe annular space 3g, on the other hand, has a gas connection 3e in the area of the upper end of the suction lance 3. The gas supply valve 5 is connected to a

einstellbare Drossel 5a zugeordnet.
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Die Sauglanze 3 ist an eine Aufhängevorrichtung 6 angehängt, wobei die Gewichtskraft der Sauglanze 3 über ein einstellbares Gegengewicht 6a mittels Umlenkrollen 6b und eines Seiles 6c kompensiert ist.The suction lance 3 is suspended from a suspension device 6, wherein the weight of the suction lance 3 is compensated via an adjustable counterweight 6a by means of deflection pulleys 6b and a rope 6c.

Zum Zwecke der Überführung des fließfähigen Füllgutes 2 aus dem bereitgestellten big bag 1,1* wird die Sauglanze 3 mit ihrem unteren Ende auf das Füllgut 2 abgesenkt. Die nicht dargestellte Unterdruckquelle erzeugt im Förderrohr 3c die Gasströmung Q_G, wobei das zur Durchströmung des Förderrohres 3c erforderliche Fördergas G über den Gasanschluß 3e dem Ringraum 3g zugeführt wird. Von dort strömt es über die einstellbare Drossel 5a und das Gaszufuhrventil 5 in das Förderrohr 3 c ein. Die Zufuhr des Fördergases G über die einstellbare Drossel 5a und die Saugleistung der Unterdruckquelle werden so aufeinander abgestimmt, daß nach Öffnen des Fußventiles 4 im Bereich der Öffnung 3b und damit im Bereich der Einlaßöffnung 3a ein Unterdruck gegenüber der Umgebung oberhalb des Füllgutes 2 gegeben ist, der eine Überführung des fließfähigen Füllgutes 2 in die Eintrittsöffnung 3a bewirkt. Von dort gelangt das Füllgut 2 über die Öffnung 3b in das Förderrohr 3c und wird vom Fördergas G mitgerissen. Der Strom aus Fördergas G und Füllgut 2 (Mischstrom G + 2) verläßt die Sauglanze 3 über den Anschluß 3f.For the purpose of transferring the free-flowing filling material 2 from the big bag 1,1* provided, the suction lance 3 is lowered with its lower end onto the filling material 2. The vacuum source (not shown) generates the gas flow Q _G in the conveyor pipe 3c, whereby the conveying gas G required to flow through the conveyor pipe 3c is fed to the annular space 3g via the gas connection 3e. From there, it flows into the conveyor pipe 3c via the adjustable throttle 5a and the gas supply valve 5. The supply of the conveying gas G via the adjustable throttle 5a and the suction power of the vacuum source are coordinated with one another in such a way that after the foot valve 4 is opened, in the area of the opening 3b and thus in the area of the inlet opening 3a, there is a negative pressure compared to the environment above the filling material 2, which causes the flowing filling material 2 to be transferred into the inlet opening 3a. From there, the filling material 2 enters the conveying pipe 3c via the opening 3b and is entrained by the conveying gas G. The flow of conveying gas G and filling material 2 (mixed flow G + 2) leaves the suction lance 3 via the connection 3f.

Zur Entnahme einer Teilmenge des Füllgutes 2 wird das Fußventil 4 nach einer entsprechenden Zeitspanne geschlossen. Damit wird der Übemahmevorgang des Füllgutes 2 aus dem big bag augenblicklich unterbrochen. Die fortwirkende Zufuhr des Fördergases G über das Gaszufuhrventil 5 erlaubt ein vollständiges Entleeren des Förderrohres 3c. Zur Entnahme einer weiteren Teilmenge wird das Fußventil 4 erneut angesteuert und geöffnet. Der vorstehend beschriebene Übernahmevorgang wiederholt sich in der beschriebenen Weise.To remove a partial quantity of the filling material 2, the foot valve 4 is closed after a corresponding period of time. This immediately interrupts the transfer process of the filling material 2 from the big bag. The continued supply of the conveying gas G via the gas supply valve 5 allows the conveying pipe 3c to be completely emptied. To remove another partial quantity, the foot valve 4 is activated and opened again. The transfer process described above is repeated in the manner described.

Claims

1. Device for transferring a flowable, pneumatically conveyable filling material from a provided sack, in particular a so-called big bag, with a suction lance, the conveyor pipe of which has on the one hand at least one inlet opening for the access of the filling material and on the other hand a connection for a vacuum source for generating a gas flow conveying the filling material, characterized in that the access via the inlet opening ( 3 a) is controlled by a foot valve ( 4 ) assigned to this area, and that a gas supply line ( 3 d) which can be controlled via a gas supply valve ( 5 ) and which supplies a conveying gas (G) to the conveyor pipe ( 3 c) is connected to the conveyor pipe ( 3 c), seen in the direction of flow, immediately behind the foot valve ( 4 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the conveyor pipe ( 3 c) is arranged concentrically in the gas supply line ( 3 d).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the foot valve ( 4 ) is remote-controlled.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an adjustable throttle ( 5a ) is associated with the gas supply valve ( 5 ).

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the suction lance ( 3 ) is suspended from a suspension device ( 6 ) and the weight of the suction lance ( 3 ) is compensated by an adjustable counterweight ( 6a ).