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Flexibler Behälter, Verfahren zum Entleeren des
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Behälters sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung
betrifft einen flexiblen Großbehälter für schüttfähige Güter, ein Verfahren zum
Entleeren des Behälters sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Derartige Behälter können Schüttgüter in Mengen von mehreren tausend
Kilogramm aufnehmen und dienen als Verpackungs-, Lager- und Transportmittel sowie
als Silo.
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Materialmäßig bestehen sie in der Regel aus Kunststoff oder textilen
Geweben oder Kombinationen daraus, z. B.
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aus UV-stabilisiertem Polypropylen-Bändchengewebe, und sind im Querschnitt
quadratisch oder rund ausgebildet.
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Es sind Einweg- und Mehrwegbehälter sowie einteilige und mehrschichtige
Behälter bekannt. Bei letzteren kann ein Außenbehälter einen Sack oder dergleichen
Behälter aufnehmen, wobei die Festigkeit des Gesamtbehälters im wesentlichen durch
den Außenbehälter gewährleistet wird.
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Ein flexibler Behälter besitzt meist einen im Querschnitt kreisrunden
Einfüllstutzen, ggf. mit einem Schlauchansatzstück mittig bzw. in Längsrichtung
zentral im oberen Endbereich und einen ebenfalls zentral sitzenden Auslaufstutzen
mittig im Boden. Für das Handling und den Transport des Behälters sind im oberen
Endbereich außenseitig sogenannte Hebebänder bzw.
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- schlaufen angeordnet, z. B. angenäht, so daß der Behälter mit einem
Gabelstapler, Kran oder dergleichen hängend transportiert und entleert werden kann,
wobei sich die Einlauföffnung und der Auslaufstutzen zentral übereinander befinden
und die Mitte der Öffnungen,zumindest der Auslauföffnungin in der Längsmittenachse
des Behälters liegt. Die Hebebänder sind bei den bekannten Behältern derart angeordnet,
daß der Behälter beim Entleeren vertikal nach unten hängt oder auf einer geeigneten
waagerecht angeordneten Unterlage aufsteht, so daß der Schwerpunkt des gefüllten
Behälters in der Längsmittenachse liegt. Durch das Gewicht des Schüttgutes werden
beim Stehen oder Hängen statische Kräfte entwickelt, deren Vektoren zur Längsmittenachse
gerichtet sind und die dort aufeinandertreffen. Der Kraftbetrag der Vektoren ist
gleich und durch das Gewicht des Schüttgutes vorgegeben, das sich gegen die Behälterwände
abstützt. Dadurch ergibt sich ein allseitig gleichwirkender Preßdruck, der von außen
auf das Schüttgut wirkt und abhängig von der jeweils im Behälter befindlichen Schüttgutmenge
ist.
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Die Schüttgüter, für die die bekannten flexiblen Behälter geeignet
sind, müssen gute Riesel- und Auslaufeigenschaften haben, weil andernfalls durch
die sogenannte Brückenbildung im Schüttgut beim Entleeren der Riesel-
fluß
bzw. das Auslaufen unterbrochen wird. Bei der Brückenbildung wird ein bestimmter
schüttgutspezifischer Schüttwinkel unterschritten, so daß das Schüttgut nicht mehr
rieselt. Es bildet sich ein nach oben sich verjüngender Schüttkegel im Schüttgut
aus, wobei der Schüttwinkel eine Funktion vieler z. T. unbekannter Einflußfaktoren
ist. Eine Rolle spielen die Korngröße, die Kornform, die Ausbildung der Kornoberfläche,
Feuchtigkeit, auf das Schüttgut wirkender Druck usw. Sehr kompliziert und komplex
wird das Rieselverhalten bei gemischten Produkten, z. B. bei Trockenmörteln oder
dergleichen, die aus feingemahlenem Bindemittel und mindestens einem etwas gröberen
Zuschlagstoff bestehen. Viele Produkte wie die mineralischen Bindemittel Zement,
Kalk, Gips oder Gemische daraus oder dergleichen Produkte neigen stark zur Brückenbildung,
so daß das Handling beim Entleeren aus einem flexiblen Behälter, insbesondere bei
flachen Behälterböden, stark beeinträchtigt, teilweise sogar sehr schwierig ist.
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Im Falle von steifen, flachen Böden kommt hinzu, daß die Entleerung
nicht rückstandsfrei durchgeführt werden kann, weil sich insbesondere in den Ecken
des Behälterbodens eine beachtliche Restmenge des Schüttgutes festsetzen kann.
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Zur Vermeidung eines Rückstandes und einer Brückenbildung ist bei
einem runden, flexiblen Behälter bereits vorgeschlagen worden, die Konstruktion
so auszuführen, daß sich während der Restentleerung ohne weiteres eine nach unten
zulaufende trichterförmige bzw. kegelstumpfförmige Bodenzone ausbildet. Diese Maßnahme
kann jedoch die Brückenbildung während der anderen Entleerungsphasen nicht verhindern
und ist bei Behältern mit flachen,
steifen Böden nicht anwendbar.
Außerdem kann die Brückenbildung selbst durch die sich bildende Trichterform des
Bodenbereichs nicht sicher ausgeschlossen werden, obwohl sich der Trichterwinkel
während der Entleerung ständig ändert, weil der sich einstellende Winkel nicht für
alle Schüttgüter geeignet ist; denn selbst dieselben Schüttgüter können unterschiedliche
Schüttwinkel aufweisen, die die Brückenbildung verursachen.
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Ein anderer Vorschlag sieht vor, zum Entleeren eine Dosierschnecke
mit einstellbaren Paddeln und vorgeschaltetem Auf lockerwerk, das die Brückenbildung
verhindern oder durch mechanische Energie stören soll, zu benutzen. Eine solche
Vorrichtung steht jedoch nicht immer zur Verfügung und ist nicht sehr effektiv,
weil die Energie des Auflockerwerks nicht tief genug in das Schüttgut im Behälter
eindringt, so daß tief im Schüttgut liegende Brückenbildungen nicht erfaßt werden
können.
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Aufgabe der Erfindung ist, flexible Großbehälter zu schaffen, bei
denen die Brückenbildung beim Entleeren verhindert oder eine ggf. entstandene Brückenbildung
leicht wieder aufgehoben werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem flexiblen Großbehälter
mit einer Einlauf- und einer Auslauföffnung sowie Hebebändern dadurch gelöst, daß
der Treffpunkt bzw. die vertikale Trefflinie der Preßdruckvektoren aus der Mittenlängsachse
verdrängt wird. Vorteilhaft ist, zu diesem Zweck die Mitte der Auslauföffnung aus
der Mittenlängsachse des Behälters versetzt anzuordnen.
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Alternativ oder in Kombination damit kann zweckmäßigerweise ein Mittel
am oder im Behälter vorgesehen sein,
mit dem der Schwerpunkt des
Behälters oder Schüttgutes vor dem Entleeren oder während des Entleerens aus der
Längsmittenachse verlegt werden kann. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind
Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 18.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 schematisch und perspektivisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
flexiblen Großbehälters, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Behälters, Fig.
3 eine andere Ausführungsform des Behälters, Fig. 4 eine vierte Ausführungsform
des Behälters, Fig. 5 schematisch und perspektivisch eine Vorrichtung zum Entleeren
eines erfindungsgemäßen Behälters, Fig. 6 schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung
gemäß Fig. 5 Der flexible Großbehälter 1 gemäß Fig. 1 ist viereckig ausgeführt und
weist die vier Ecken 2, 3, 4 und 5 auf.
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Es sind vier Hebebänder 6 im Bereich der Ecken angeordnet, mit denen
der Behälter in an sich bekannter Weise transportiert werden kann. Selbstverständlich
können die Hebebänder auch anders positioniert sein.
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Der Behälter 1 hat einen flachen, steifen Boden 7 und einen Sackverschluß
8 mit einer Einlauföffnung 9, die in an sich bekannter Weise verschlossen werden
kann.
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Wesentlich ist, daß die Mitte der Auslauföffnung 10 ggf. mit einem
Auslaufstutzen 11 außerhalb der Längsmittenachse 12 im Boden 7 angeordnet ist. Bei
senkrechtem bzw. vertikalen Hängen oder Stehen des Behälters 1 wird offenbar durch
den asymmetrischen Abbau der Preßdruckvektoren erreicht, daß die Brückenbildung
während des Entleerens vermieden werden kann.
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Beim Ausrieseln aus der seitlich angeordneten Öffnung 10 verschiebt
sich die Trefflinie der Preßdruckvektoren aus der Längsmittenachse, so daß eine
andere auf den Schüttwinkel des Schüttgutes wirkende Kraftrichtung erzielt wird.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, zumindest eine
Öse oder Schlaufe 13 an der Bodenkante 14 oder im Bodenbereich des Behälters 1 anzubringen.
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Wird der Behälter vor oder während des Entleerens an einer oder beiden
Schlaufen 13 angehoben und/oder zur Seite gezogen, wird der Schwerpunkt des Schüttgutes
aus der Längsmittenachse 12 verdrängt, wodurch die Brückenbildung vermieden oder
abgebaut werden kann.
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Dabei kann vorgesehen sein, die Bewegungen zur Verlegung des Schwerpunktes
während des Entleerens durchzuführen, d.h. den Behälter anzuheben oder zu senken
und/oder zur Seite zu ziehen und wieder in die Ausgangslage zurückzuführen. In Verbindung
mit diesen Bewegungen kann es zweckmäßig sein, Rüttelbewegungen bzw. Vibrationen
auf den Großbehälter einwirken zu lassen. Die Bewegungen können mehrfach während
eines Entleerungsvorganges durchgeführt werden, so daß das im Behälter befindliche
Schüttgut während des Entleerens in Be-
wegung gebracht werden
kann. Auf diese Weise kann die Brückenbildung mit Sicherheit vermieden oder abgebaut
werden. Diese Ausführungsform der Erfindung löst die gestellte Aufgabe bereits bei
mittiger Anordnung der Auslauföffnung 10. Noch effektiver ist, mindestens eine Schlaufe
13 in Kombination mit der außermittigen Anordnung der Auslauföffnung 10 zu verwenden
(Fig. 1). Die Ösen oder Schlaufen 13 oder dergleichen Vorrichtungen zum Bewegen
des Behä]ters können auch anderswo am Behälter 1 angeordnet sein, sofern sie gewährleisten,
daß die beschriebenen Bewegungen durchgeführt werden können.
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Gemäß Fig. 2 ist ein Behälter 1 in an sich bekannter Weise mit einem
Innensack 15 bestückt. Zwischen Innensack 15 und Behälter bzw. Außensack 1 kann
sich eine Kunststoff- oder Gewebebahn 16 mit einem der Auslauföffnung 10 entsprechenden
Loch befinden, die an der Vorderkante 14 a des Außensacks 1 befestigt ist, sich
über den Boden 7 erstreckt und an der Rückwand hochläuft. Dabei kann vorgesehen
sein, daß die Bahn 16 -wie abgebildet - etwas nach oben heraus ragend übersteht,
wobei am Überstand mindestens eine Öse 13 angeordnet ist. Wird an der Öse gezogen,
wird der Innensack angehoben und der Schwerpunkt des Schüttgutes aus der Längsmittenachse
verdrängt, woraus die im Zusammenhang mit der Fig. 1 bereits beschriehenen Wirkungen
resultieren. Anstelle der breiten Bahn 16 kann eine schmalere Bahn oder können mehrere
schmale Bahnen vorgesehen sein.
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Zweckmäßig ist auch in diesem Fall, die Auslauföffnung 10 außermittig
anzuordnen, und zwar vorzugsweise im
Bereich der Kante 14 a. Bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist es in gleicher Weise vorteilhaft, wenn die
Ösen 13 an einer Kante 14 angeordnet sind, die der Kante gegenüberliegen, in deren
Bereich sich die Auslauföffnung - wie abgebildet - befindet.
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Der flexible Großbehälter nach Fig. 3 ist ebenfalls mit einem Innensack
15 ausgerüstet. Im Bereich der Oberkante 17 ist innen parallel zur Kante 17 verlaufend
und sich auf der Gegenwandung gegenüberliegend je ein Riegel 18 aus Kunststoff oder
Gewebe oder dergleichen befestigt, der einen Schlitz bildet, durch den jeweils ein
Endbereich eines Zuggurtes 19 geht. Der Zuggurt 19 läuft einseitig von oben durch
den Schlitz des einen Riegels 18 an der Wandung zwischen Innensack 15 und Außensack
1 nach unten, über den Boden 7 an der Gegenwand wieder nach oben und geht dann durch
den Schlitz des anderen Riegels 18. An beiden Enden des Zuggurtes 19 sind Ösen 13
befestigt.
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Beim gleichzeitigen oder wechselseitigen Ziehen an den beiden Ösen
13 vor oder während des Entleerens ergibt sich die gewünschte Wirkung der Aufhebung
oder Vermeidung der Brückenbildung ähnlich wie im Falle der Fig. 1 und 2.
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Am flexiblen Großhehälter 1 nach Fig. 4 mit Innensack und Hebebändern
(wegen der besseren Übersicht nicht dargestellt) ist im Oberkantenbereich 17 parallel
dazu verlaufend an zwei sich gegenüberliegenden Wandungen innen eine Lasche 20 mit
zwei nebeneinander angoordneten Schlitzen befestigt. Ein Gurt 21 ist jeweils mit
dem einen Ende vorzugsweise unter dem Boden im Eckbereich des Innensacks befestigt,
verläuft an der Wandung zwischen Innensack und Außensack schräg nach oben, geht
durch
den ersten Schlitz in der Lasche 20, bildet eine Öse 13, läuft von oben durch den
zweiten Schlitz der Lasche 20 nach unten, dann an der Wandung zwischen Innensack
und Außensack schräg in die untere Ecke und anschließend ebenfalls unter den Boden
des Innensacks, wo auch dieses zweite Ende des Gurts befestigt ist.
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Die Auslauföffnung 10 ist dabei vorzugsweise mittig im Boden 7 angeordnet.
Durch beidseitiges oder ungleichmäßig einseitiges Anheben des Innensacks oder durch
gleichzeitiges oder wechselseitiges Ziehen an den Ösen 13 kann der gewünschte Zweck
optimal erreicht werden.
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Die in den Fig. abgebildeten Ausführungsformen stellen nur zweckmäßige
Beispiele dar. Der Erfindungsgedanke läßt zahlreiche andere Ausgestaltungen zu,
mit denen der Schwerpunkt des Schüttgutes während des Entleerens seitlich verlagert
und/oder die Preßdruckvektorenwirkung oder die Preßdruckvektorengröße seitlich variiert
oder verändert werden kann.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des aufgezeigten erfindungsgemäßen
Verfahrens zeigen die Fig. 5 und 6.
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Ein Tragrahmen 22, der für die Aufnahme des flexiblen Behälters 1
vorgesehen ist, weist zwei parallel angeordnete Fußleisten 23 auf. Auf jeder Fußleiste
steht im hinteren Endbereich ein vertikal angeordneter Rahmenpfosten 24. Die Pfosten
sind oben endseitig mit einer Traverse 25 verbunden. Zwischen den Fußleisten kann
eine weitere, die Stabilität des Rahmens 22 erhöhende Traverse 26 eingebaut sein.
An der Traverse 25 sind zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallel verlaufende
und waagerecht sich nach vorne erstreckende Tragbalken 27 befestigt. Ggf. kann es
ausreichen, wenn
lediglich ein Tragbalken 27 angebaut ist. An die
Balken 27 wird der flexible Großbehälter 1 (gestrichelt gezeichnet) mit den Hebebändern
6 - wie üblich - aufgehängt. Es können Mittel 28 zur Zentrierung, Lagefixierung
und Öffnung der Auslauföffnung 10 bzw. des Auslaufstutzens 11 an den Pfosten 24
oder auf den Fußleisten 23 vorgesehen sein.
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Wesentlich ist eine Einrichtung 29 zum Anheben und/oder seitlichen
Versetzen des Behälters 1 oder des Innensacks 15. Diese Einrichtung 29 kann z. B.
aus einer Rolle 30 bestehen, die unter der Traverse 25 befestigt und über die ein
Seil geführt ist, dessen Ende an der Öse 13 des Behälters 1 angeschlagen ist, wobei
am anderen Ende in Pfeilrichtung 32 gezogen werden kann. Beim Anheben oder seitlichen
Versetzen wird der Schwerpunkt des Schüttgutes aus der Längsmittenachse des Behälters
1 verlagert, wodurch der erstrebte Zweck erreicht wird.