P+F-Trendbericht: Neue Entwicklungen bei Befüll- und Entleerstationen für Big-bags?

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17.06.2011 Beim Transport von Schüttgut sind Big-bags oft die erste Wahl. Sie sind flexibel, robust, günstig in der Anschaffung und lassen sich wiederverwenden. Das Handling der Behältnisse stellt jedoch so manchen Anwender vor Probleme, wenn es beispielsweise staubfrei oder gar voll automatisch von statten gehen soll. Über neue Handhabungskonzepte aus der Welt der Großgebinde informiert dieser Beitrag.

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Entscheider-Facts Für Betreiber


  • Zusätzliche Ausrüstung wie Dosier- oder Fördersysteme erweitern die Funktionen der Entleerstationen. Dies beginnt beim Transport der Säcke in die Station.
  • Beim Austragen von schwer fließenden, kohäsiven, faserigen oder brockenbildenden Stoffe schaffen Walk- und Rüttelvorrichtungen Abhilfe.
  • Für hohe Produktreinheit haben einige Hersteller mittlerweile Stationen im Portfolio, die sich vor Ort reinigen lassen.
  • Vollautomatische Entleerstationen reduzieren die Staubbelastung für Bediener und Umgebung.
  • Verfahrbare Abfüllanlagen ermöglicht die flexible Abfüllung im Betrieb.
  • Für Hygienebereiche sind Komplettsysteme für Befüllung, Schleusung und Absetzen der Big bags außerhalb des Hygienebereiches erhältlich.

Um große Mengen loser Feststoffe wirtschaftlich zu verpacken, kommen Big-bags zumEinsatz. In ihnen lässt sich das Material wirtschaftlich transportieren und lagern, denn sie sind meist kostengünstiger als Säcke. Big-bags, auch FIBCs (Flexible Intermediate Bulk Container) genannt, sind in verschiedenen Größen zwischen 500 und 2.000 l erhältlich. Da sie gefüllt die Fläche einer Europalette einnehmen, lassen sie sich schwer mit reiner Muskelkraft handhaben. Schon lange gibt es daher mechanische Vorrichtungen, um sie einfacher zu transportieren und entleeren bzw. zu befüllen. Diese Anlagen waren lange Zeit wenig komplex ausgeführt, erhalten aber im Zuge der zunehmenden Prozessautomation immer mehr Ausstattungskomponenten, die die Bedienerfreundlichkeit deutlich erhöhen.

Der Entleervorgang eines Big-bags umfasst nicht mehr nur den reinen Produktaustrag aus dem Transportbehälter in den Prozess. Zusätzliche Ausrüstung wie Dosier- oder Fördersysteme erweitern die Funktionen der Entleerstationen. Dies beginnt bereits beim Transport der Säcke in die Station: Kettenzüge, Staplertraversen, Hub- oder Kranvorrichtungen erleichtern das Einbringen des Gebindes in die Anlage enorm. Diese Zusatzausrüstung hat beispielsweise Emde Industrie-Technik für seine Entleermaschinen der BE-Reihe im Portfolio. Der Hersteller hat außerdem Hub- und Schwenksäulen in seine Anlagen integriert, um auch geringe Raumhöhen zu nutzen. Auch die mobile Ausführung der Anlagen, wie sie etwa Transitec Anlagenbau anbietet, ist möglich und bietet eine flexible Lösung.

Verschiedene Materialen einfach zu handhaben

Beim Austragen des Schüttgutes aus dem Gebinde sind schwer fließende, kohäsive, faserige oder brockenbildende Produkte besonders anspruchsvoll. Walk- und Rüttelvorrichtungen schaffen in diesem Fall Abhilfe. Ebenso tragen Vorrichtungen, die den Sack beim Entleeren automatisch straffen, wie beispielsweise die bei den BS-Vacu-Systemen des Herstellers Dinnissen, zur vollständigen Entleerung bei, ohne dass manuelles Nachfassen notwendig wird. Darüber hinaus ist bei diesem speziellen System eine vibrierende Grundplatte integriert, die den Austrag des Schüttgutes aus allen Ecken und Falten des Big-bags fördert.

Materialwechsel machen häufig die Reinigung der Entleeranlagen erforderlich, um eine hohe Produktqualität und -reinheit zu ermöglichen. Daher haben einige Hersteller mittlerweile Stationen im Portfolio, die sich vor Ort (Clean in Place, CIP) reinigen lassen. Beispielsweise hat J-Tec Material Handling eine Entleerstation für Säcke und Big-bags entwickelt, die nach den Richtlinien der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) aus Edelstahl und mit besonders glatten Oberflächen konzipiert ist. So kommen keine Produktvermischungen oder mikrobielle Belastungen zustande.

Eine andere Lösung zur Entleerung von unterschiedlichen Schüttgütern hat S.S.T. Schüttguttechnik entwickelt. „Wenn Betreiber von Schüttgutanlagen ihre Komponenten in Big-bags und in Säcken geliefert bekommen, können sie diese in nur einem Gerät entleeren“, erklärt Gerhard Böhner, bei S.S.T. Schüttguttechnik für Entwicklung/Konstruktion und Dokumentation zuständig. „Das spart nicht nur Aufstellfläche sondern auch Kosten in der Anschaffung.“ Die Solids Big-bag-Entleerstation SBD ist modular aufgebaut und hat im oberen Bereich eine Doppelwippe, die sich auf verschiedene Big-bag-Maße anpassen lässt, sowie einen Walkrahmen zur vollständigen Entleerung und eine staubdichte Andockvorrichtung für die Großgebinde. Im mittleren Bereich ist eine Sackschütte integriert, so dass sich verschiedene Schüttgüter bereits in der Entleerstation kombinieren lassen. Außerdem lässt sie sich mit einer Behälterwaage und einem Präzisionsdosiergerät kombinieren. Auch andere Anlagenbauer verfolgen den Trend zu modular aufgebauten Anlagen und bieten Austraggeräte wie Spiral- oder Saugförderer an. So lassen sich die Anlagen auch im späteren Bedarfsfall einfach erweitern oder mit anderen Anwendungen kombinieren. Außerdem kommen vermehrt Komponenten zum Einsatz, die die Staubbelastung im Umfeld minimieren, um die sogenannten Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) nach der Gefahrstoffverordnung einzuhalten.

Einen Schritt weiter geht die Firma GEL Verfahrenstechnik. Sie hat eine vollautomatische Big-bag-Entleeranlage konstruiert. „Die Anlage kommt beispielsweise zum Einsatz, wenn in großen Mengen wertstoffhaltige Stäube aus Big-bags für Recyclingzwecke entleert werden“, erklärt Herbert Peter, Geschäftsführer von GEL Verfahrenstechnik. Entleerleistungen von bis zu 15 Big-bags pro Stunde wurden bisher realisiert, wobei die Anlage automatisch die Größe der Transportbehältnisse erkennt. Dabei ist auch im Dauerbetrieb nur ein Bediener erforderlich, der die Großgebinde, die sich auf Paletten befinden, auf eine Rollenbahn stellen muss und am Ende die leeren Paletten wieder entnehmen muss – die Big-bags werden automatisch einem Absetz-Container zugeführt. „Ein großer Vorteil ist, dass der Bediener das Entleeren der Großgebinde nicht selber vornehmen muss und somit auch nicht mit kontaminierten oder toxischen Stoffen in Berührung kommt. Denn die Anlage öffnet den Big-bag in einer hermetisch abgeschlossenen Kammer“, erläutert Peter von GEL. Betrieb und Zustand der Anlage lassen sich mithilfe eines Prozessautomatisierungssystem steuern und überwachen.

Beim Befüllen Staub vermeiden

Obwohl es bei verschiedenen Gebinden wie Ventilsäcken seit Jahren gang und gäbe ist, werden Big-bags in der Regel nicht vollautomatisch befüllt. Die Großgebinde werden zumeist auf einer Waage platziert und an das jeweilige Abfüllrohr des Dosiersystem manuell angeschlossen. Hier finden sich teilautomatisierte Module, etwa in Kombination mit einem Füllstandsensor. Eine vollautomatisierte Lösung zum Befüllen von Big-bags bietet die Nordenia DeutschlandEmsdetten gemeinsam mit Reis Robotics an. Der Pactainer des Big-bag-Herstellers ist ein Großgebinde mit speziellen Modifikationen vonMaterialien sowie angepasster Konstruktion. Er lässt sich automatisch von dem zugehörigen Roboter von der Palette greifen und anschließend an das Füllrohr der Befüllstation andocken. „Dadurch ermöglichen wir schnelles und sicheres Abpacken und den Schutz von Produkt und Bediener gleichzeitig“, erklärt Heinz Purnhagen, Key Account Manager von Nordenia. „Das vollautomatische System ist besonders für die Chemische und Lebensmittelindustrie interessant, wenn es um das Thema Containment geht.“

Um die Staubbelastung in der Umgebung zu verringern, hat Hecht Technologie das Auslauf-Anschluss-System AAS-EF entwickelt, in das ein Entstaubungsfilter integriert ist. Dadurch spart das System Platz und Mehrkosten für eine externe Filtereinheit. Außerdem lässt sie sich in bestehende Anlagen nachträglich integrieren. Bei demSystem ist die Filtereinheit ringförmig um den Austragskonus angeordnet und wird während des Entleervorgangs automatisch aktiv. Kreuzkontaminationen verhindern regelmäßige Druckstöße, die den Filter abreinigen.

Häufig finden sich in Abfüllanlagen auch Vibrations- oder Rüttelplatten integriert, wie bei den Anlagen von Jansen & Heuning, um das Produkt zu verdichten und die Luft aus dem Schüttgut entweichen zu lassen. Eine weitere Lösung hat Moore Systeme gefunden. Dort wurde ein Verteilerkopf entwickelt, der die Vier-Eck-Befüllung mit maximalem Befüllgrad ermöglichen soll. Bei den Abfüllanlagen von Weber-Waagenbau wählt der Bediener zunächst das Abfüllprogramm. Anschließend fährt die Befüllgarnitur mit dem leeren Gebinde an das Abfüllrohr. Bei Bedarf lässt sich der Big-bag aufblasen und der Befüllvorgang startet. Für das besonders schnelle Abfüllen hat Delaere BVBA eine Lösung im Portfolio: Mit einer Befüllanlage lassen sich bis zu 60 Big-bags /h füllen.

Anlagen für spezielle Bedürfnisse im Prozess

Soll nicht das Schüttgut zur Abfüllanlage, sondern die Abfüllanlage zum Schüttgut kommen, hat Vollenda-Werk eine passende Lösung: Eine bodenverfahrbare Abfüllanlage mittels eines ferngesteuerten Radtransporters ermöglicht die flexible Abfüllung. Auch Chronos BTH hat eine autark verfahrbare Abfüllanlage im Portfolio, die modular aufgebaut ist, so dass sie sich durch zusätzliche Ausrüstung flexibel erweitern lässt. Um die Produktqualität zusätzlich zu erhöhen, lassen sich bei Emde Industrie-Technik Metallabscheider oder Siebeinrichtungen integrieren.

Steht die Hygiene bei der Anwendung imVordergrund, wie es in Pharma- und Chemieindustrie immer häufiger der Fall ist, hält Derichs eine Lösung parat, die den besonderen Hygienebereich (Weißbereich) sowie den geringer spezifizierten Hygienebereich (Schwarzbereich) bedient. Die Big-bag-Befüllstation LFB BR umfasst die Schritte des Befüllens, Schleusens und Absetzens in einem Gerät. „Wenn ein Mitarbeiter mit dem Großgebinde aus dem Weiß- und den Schwarzbereich geht, ist es ein immenser Zeitaufwand, den er für Umziehen, Desinfizieren etc. aufwenden muss. Mithilfe der Schleuse kann er die gesamte Zeit im Weißbereich bleiben“, erläutert Hanno Derichs, Geschäftsführer vonDerichs. Die Befüllanlage wird in eine Hygieneverkleidung zwischen schwarzer und weißer Zone eingebaut, am Gebäude selbst sind keine Installationen notwendig. Von der weißen Zone aus startet der Bediener den weitestgehend automatisch ablaufenden Befüllvorgang, verschließt den Big-bag und schleust ihn aus. Bei dem System ist im Weißbereich keine Holz- oder Aluminiumpalette nötig. Derichs ergänzt: „Im Schwarzbereich lässt sich dann beispielsweise eine Rollenbahn anbauen, so dass die gefüllten Big-bags vollautomatisch weiter transportiert werden.“

„Wenn Betreiber ihre Komponenten in Big-bags und in Säcken geliefert bekommen, können sie diese in nur einem Gerät entleeren“
Gerhard Böhner, Entwicklung/Konstruktion und Dokumentation, S.S.T. Schüttguttechnik

„Der Bediener muss das Entleeren nicht selber vornehmen und kommt somit nicht mit kontaminierten oder toxischen Stoffen in Berührung“
Herbert Peter, Geschäftsführer, GEL Verfahrenstechnik

„Mithilfe unserer Schleuse kann der Mitarbeiter die gesamte Zeit im Weißbereich bleiben“
Hanno Derichs, Geschäftsführer, Derichs

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Heftausgabe: Juni 2011

Über den Autor

Tina Walsweer, Redaktion
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