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Big-Bag- / Super-Sack-Entladestationen

Auch bekannt als...

Big-Bag-Kippstationen

Big-Bag-Entleerungsstationen

Big-Bag-Entladestationen

Super-Sack-Entladesystem

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Zusammenfassung des Abschnitts
1. Was ist eine Big-Bag-Kippstation?
2. Konstruktion von Super-Sack-Entladestationen
3. Leistungsdaten
4. Wichtige Konstruktionsmerkmale von Super-Sack-Entladesystemen
5. Sicherheit
6. Häufige Probleme bei Super-Sack-Entladestationen
7. Hersteller von Super-Sack-Entladestationen

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1. Was ist eine Big-Bag-Kippstation?

Big-Bag-Kippstationen (auch Big-Bag-Entladestation, Big-Bag-Entleerungsstation oder Super-Sack-Entladesystem – in den USA) sind eine wichtige Prozessausrüstung, da sie die für die Herstellung des gewünschten Produkts erforderlichen Rohmaterialien in den Prozess einbringen. Alle nachfolgenden Prozessschritte hängen von der Zufuhr der Rohmaterialien ab. Werden diese in Big Bags oder Super Sacks (Bezeichnung in den USA) angeliefert, muss die Kippstation so konstruiert sein, dass ein schnelles, sauberes und sicheres Entleeren gewährleistet ist.

Big-Bag-Entleerungsstationen ermöglichen das Entladen großer Schüttgutbehälter (FIBC, Big Bags oder Super Sacks) in vielen Branchen und für vielfältige Anwendungen, darunter:

• Bauindustrie: Zemente, Mörtel
• Lebensmittelindustrie: Mehle, Maltodextrine, Zucker
• Chemische Industrie
• Kunststoffe: Polymergranulate

Da es verschiedene Bezeichnungen für große flexible Schüttgutcontainer gibt, werden im Folgenden die Begriffe FIBC, Big Bags oder Super Sacks synonym verwendet.

2. Konstruktion von Super-Sack-Entladestationen

Bei der Konstruktion eines Entladesystems für Super Sacks / Big Bags sind folgende Punkte zu berücksichtigen:

Produkteigenschaften

Die Fließfähigkeit des zu entladenden Produkts ist ein entscheidender Parameter, der die Konstruktion des "oberen" Teils der Kippstation bestimmt. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass das Produkt leicht aus dem Big Bag austritt, um sicherzustellen, dass die Kapazitätsanforderungen der Anlage erfüllt werden und gleichzeitig 100 % des Materials entladen werden, um Materialverluste zu vermeiden.

Eine rheologische Analyse des/der Pulver(s) ist vor der Entladung durchzuführen. Bei sehr gut fließfähigen Produkten sind keine speziellen Hilfsmittel erforderlich. Bei zu erwartenden Problemen kann ein Rütteltisch gewählt werden, allerdings nur für Produkte, die sich unter Vibration nicht verdichten. Bei sehr schwierigen Produkten ist die Installation automatischer Schieber erforderlich.

Häufig sind Stäbe oder Gitter am Einlass der Kippstation (zum Schutz vor Fremdkörpern oder aus Sicherheitsgründen) verbaut. Diese können bei schwer fließfähigen oder klumpigen Produkten Probleme verursachen. Der Einbau solcher Gitter sollte daher sorgfältig geplant werden.

Abmessungen der Super Sacks (FIBC)

Dies erscheint offensichtlich, doch oft passt der Big Bag bei der ersten Verwendung nicht in die Kippstation...

Die minimalen und maximalen Abmessungen des Big Bags müssen bei der Bestellung der Kippstation genau definiert werden. Besonders zu prüfen sind der Durchmesser und die Länge des Auslassstutzens, der mit dem Kopf der Kippstation verbunden wird.

Kippkopf

Der Kippkopf ist der Anschlusspunkt, an dem der Auslassstutzen des Big Bags mit dem Entladerohr verbunden wird.

Die einfachste Form ist ein offenes Rohr, in das der Bediener den Auslassstutzen des Big Bags einführt. Dies ist jedoch unzureichend, da Pulver austreten und zu Arbeitssicherheits- und Hygieneproblemen führen kann. Ein Spannsystem muss vorgesehen werden. Komerzielle Lösungen reichen von einfachen manuellen mechanischen Spannvorrichtungen bis hin zu automatischen Systemen mit pneumatischen Zylindern oder aufblasbaren Dichtungen.

Zusammenfallen des Big Bags am Ende der Entladung

Big Bags müssen entfernt werden, ohne dass Restpulver in die Umgebung gelangt. Ein System zum Kollabieren des Big Bags kann in Betracht gezogen werden – im Wesentlichen ein Gebläse, das stromabwärts im Prozess, typischerweise am Bunker, an den der Big Bag entleert, einen leichten Unterdruck erzeugt. Dies ermöglicht ein hygienischeres Entfernen des kollabierten Big Bags.

Verschlusssystem

Das Verschließen eines entladenen Big Bags ist möglich – wenn auch nicht einfach. Einige Anbieter bieten Arme an, die mit pneumatischen Zylindern betrieben werden und den Auslassstutzen eines Big Bags zusammendrücken sowie den Produktfluss unterbrechen können. Dadurch lässt sich der Big Bag wieder verschließen und von der Station entfernen.

Dies funktioniert nur, wenn das Produkt während des Schließvorgangs aus dem Big Bag fließt.

Abbildung 1: Typische Konstruktion einer Big-Bag-Kippstation

3. Leistungsdaten

Die Big-Bag-Entladeplattform muss so konstruiert sein, dass eine bestimmte Anzahl von Super Sacks pro Stunde entladen werden kann. Die erreichbare Zykluszeit setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:

• Big Bag zur Kippstation bringen
• Big Bag an die Kippstation anschließen
• Big Bag entleeren
• Big Bag von der Kippstation trennen
• Big Bag von der Kippstation entfernen

Big Bag zur Kippstation bringen

Die Dauer dieser Tätigkeit hängt stark von der Einrichtung und der Anzahl der Bediener ab. Sie kann zwischen 2 und 10 Minuten variieren.

• Kürzere Zeiten werden erreicht, wenn ein bereitstehender, gefüllter Big Bag bereits positioniert ist.

• Längere Zeiten sind nötig, wenn ein gefüllter Big Bag zur Kippstation gebracht und vorbereitet werden muss.

Die zum Anheben, Transportieren und Positionieren des Big Bags benötigte Zeit hängt von der Hubgeschwindigkeit ab. Typische Werte liegen zwischen 6 und 9 m/min.

Big Bag an die Kippstation anschließen

Das Öffnen des Bodens des Big Bags, das Anpassen des Stutzens an den Entladepunkt, das Lösen des Stutzens und das Festklemmen dauern bei einem geübten Bediener 2 bis 3 Minuten.

Big Bag entleeren

Die Entleerung des Big Bags hängt vom nachgeschalteten Prozess ab.

Tabelle 1: Schätzung der benötigten Zeit zum Entleeren eines Big Bags

Nachgeschalteter Prozess	Entladezeit
Direkte Entladung in einen Puffer, ohne Zwischenausrüstung	Ein Big Bag kann je nach Fließfähigkeit des Pulvers in 2 bis 5 Minuten entleert werden.
Entladung in eine Förderleitung	Dies hängt vom Durchsatz der Förderleitung ab.
Entladung in ein Schwingsieb	Das Sieb muss so ausgelegt sein, dass es den Gesamtprozess nicht beeinträchtigt; die Zeit sollte von den nächsten Prozessschritten, typischerweise einer Förderleitung, abhängen.

Abkoppeln des Big Bags

Das Spannen des Big Bags, das Lösen der Auslassdüse und das Festziehen sollte für einen geübten Bediener etwa 2 Minuten dauern. Falls die Option besteht, den Big Bag am Ende der Entleerung zusammenzufalten, ist eine zusätzliche Minute einzuplanen.

Entfernen des Big Bags von der Kippstation

Das Zurückbringen des Big Bags zum Aufhängungspunkt – um ihn zu entfernen und einen neuen einzuhängen – hängt von der Konstruktion des Hebezeugs ab.

4. Wichtige Konstruktionsmerkmale von Entladestationen für Super-Säcke

Bei der Überprüfung der Konstruktion einer Big-Bag-Kippstation verdienen folgende Punkte besondere Aufmerksamkeit:

Tabelle 2: Wichtige Konstruktionsmerkmale einer Big-Bag-Kippstation

Konstruktionsmerkmal	Empfehlung
Zugang zur Big-Bag-Station	Der Zugang zur Big-Bag-Station sollte ohne die Notwendigkeit einer Plattform möglich sein, um arbeitsbedingte Sicherheitsrisiken zu vermeiden.
Pulvereigenschaften	Die Station sollte unter Berücksichtigung der Fließeigenschaften des Produkts konstruiert werden; ggf. sind Tests durchzuführen.
Berücksichtigung der Auswirkungen nachgelagerter Prozesse	Die nachgeschalteten Anlagen können die Funktionsweise der Station beeinflussen, z. B. durch Druckeffekte, die den Produktfluss stören.

5. Sicherheit

Big-Bag-Kippstationen bergen inhärente Risiken, die mit der Handhabung großer und schwerer Pulverbehälter verbunden sind. Diese Risiken müssen entsprechend gemanagt werden.

Risiko: Herabfallen des Big Bags

Ein falsch eingehängter Big Bag kann während des Transports herabfallen. Der gesamte Bewegungsweg des Big Bags muss durch einen Sicherheitskäfig abgesichert sein, der verhindert, dass sich Personen in der Nähe oder unter dem bewegten Big Bag aufhalten. Spezifische Maßnahmen müssen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass sich keine Person im Käfig aufhält oder diesen öffnet (Türverriegelung, ausreichend hohe Zäune, Bedienelemente außerhalb der Station usw.).

Risiko: Rotierende Ausrüstung unter dem Kippunkt

Es ist möglich, dass sich direkt unter dem Kippunkt rotierende Ausrüstungsteile befinden (Sternventil, rotierender Magnet usw.). Ein Bediener könnte versuchen, diese zu erreichen – z. B. um Pulververstopfungen zu lösen – und dabei Amputationen erleiden. Maßnahmen zur Verhinderung des Zugangs zu rotierenden Elementen müssen ergriffen werden: verschweißte Gitter (falls möglich), ausreichender Abstand, um die rotierenden Teile nicht mit der Hand erreichen zu können, Lichtschranken etc.

Risiko: ATEX

Wie bei allen pulververarbeitenden Anlagen muss das ATEX -Risiko bei der Konstruktion und Beschaffung einer Big-Bag-Station berücksichtigt werden. Primär ist zu verhindern, dass Staub austritt, was bedeutet, dass der Kopf der Big-Bag-Station, der die Auslassdüse klemmt, dicht konstruiert sein muss. Ein System zum Zusammenfalten des Big Bags vor dem Entfernen kann ebenfalls helfen, Staubaustritt zu reduzieren. Die Schulung des Bedieners ist entscheidend; die Kippvorgänge müssen klar definiert und eingehalten werden. Schließlich muss die ATEX-Einstufung der Ausrüstung vorgenommen und diese entsprechend mit Zertifizierung beschafft werden.

6. Häufige Probleme bei Entladestationen für Super-Säcke

Big-Bag-Kippstationen sind in der Regel zuverlässige Anlagen, jedoch können bestimmte Probleme Korrekturen erfordern:

Tabelle 3: Häufige Probleme bei Big-Bag-Kippstationen

Problem	Empfehlung
Produktaustritt	Stellen Sie sicher, dass der Big Bag am Ende der Entleerung vollständig geleert wird. Der Bediener sollte den Big Bag leicht anheben, um den Produktfluss zu fördern. Die Auslassdüse ist sofort festzuziehen.
Staubemission während des Kippens	Stellen Sie sicher, dass der Klemmkopf ordnungsgemäß dicht ist.
Kollabieren der Big-Bag-Auslassdüse während des Kippens	Überprüfen Sie, ob eine Anlage Unterdruck erzeugt. Stellen Sie sicher, dass der Trichter unter der Station mit einem ausreichend dimensionierten Filter ausgestattet ist.
Der Inliner des Big Bags fällt mit dem Produkt in den Stationskopf	Stellen Sie sicher, dass der Inliner oben am Big Bag fest verschlossen ist. Installieren Sie ein grobes Gitter, um zu verhindern, dass Teile des Big Bags in den Prozess gelangen.

7. Hersteller von Entladestationen für Super-Säcke

Entladestationen für Big Bags gehören zum Standardangebot jedes Schüttguthandling-Ausrüsters. Allerdings weisen nicht alle Stationen dieselbe Leistung auf. Der Käufer sollte den Lieferanten nach den verfügbaren Konstruktionsoptionen und den Erfahrungen des Herstellers mit dem spezifischen zu handhabenden Produkt befragen. Spezielle Entladehilfen wie Rütteltische, Massagevorrichtungen oder die Möglichkeit, den Kippkopf abzusenken, sind entscheidend.

Folgende Unternehmen stellen Big-Bag-Entladestationen her:

• Tetra Pak Powder Handling (Guerin Systems)
• Palamatic Process
• Saultelma Rotolok
• De Dietrich Process Systems
• Serema

Hinweis: powderprocess.net steht in keiner Beziehung zu diesen Unternehmen; die Referenzen dienen lediglich als Hilfe für den Leser, um schnell Lieferanten zu finden.

Kippstationen für Säcke

Es sind auch Stationen für das Kippen von 25–50-kg-Säcken erhältlich.

Quelle

Effizientes Big-Bag-Kippen – Umsetzungshinweise, Thomas Lamotte, Processing Magazine, März 2019