Bloß nichts verschütten

Artikel vom 25. Oktober 2019 

Schuettgut

Wie der Name vermuten lässt, wird Schüttgut wie Zucker, Sand oder Kohle während der Verarbeitung häufig in unterschiedliche Behältnisse „geschüttet“. Dieser Vorgang ist auf den ersten Blick simpel, birgt aber auch Risiken. Versehentlich freigesetzter Staub kann die Gesundheit der Mitarbeiter gefährden oder Produkte kontaminieren. Staubdichte An- und Abdocksysteme sorgen dafür, dass das Schüttgut dort bleibt, wo es hingehört.

Sowohl in der Pharma- als auch in der Lebensmittel- und Chemieindustrie ist der Umgang mit Schüttgut an der Tagesordnung. Für Weiterverarbeitung und Transport wird es häufig in mobile Behältnisse wie Container oder Fässer abgefüllt. Das klingt einfach – ist es aber nicht.

Für den Abfüllvorgang docken die Behältnisse, auch Zielbehälter genannt, an eine feste Dosierstelle an. Anschließend öffnet sich das Dosierorgan – eine Art Trichter – und der Zielbehälter wird befüllt. Die Herausforderung: Vor dem An- und nach dem Abdocken dürfen keine Reste, die sich im Fallrohr des Trichters befinden, entweichen. Außerdem soll kein Staub in die Umgebungsluft abgegeben werden.

Dicht verschlossen

Die Lösung: CleanDock. Dabei handelt es sich um ein Andocksystem mit integrierter, dezentraler Steuerung von Festo. Das System sorgt dafür, dass das Schüttgut nicht in die Atmosphäre entweicht – indem sowohl das Dosierorgan als auch der Zielbehälter vor und nach dem Abfüllen dicht verschlossen sind. Entwickelt wurde das CleanDock von AZO in Zusammenarbeit mit Festo als Spezialist für die Automatisierungstechnik.

Linearantriebe von Festo ziehen den flexiblen Kunststoffschlauch des Zielbehälters, durch den das Schüttgut fließt, dicht an das CleanDock heran. Erst wenn keine Lücke mehr besteht, öffnen sich die Kegelverschlüsse von Behälter und Dosierstelle.
Linearantriebe von Festo ziehen den flexiblen Kunststoffschlauch des Zielbehälters, durch den das Schüttgut fließt, dicht an das CleanDock heran. Erst wenn keine Lücke mehr besteht, öffnen sich die Kegelverschlüsse von Behälter und Dosierstelle.

Zu Beginn des Abfüllvorgangs fährt der mobile Behälter unter den Trichter. Anschließend ziehen die Linearantriebe von Festo den Behälterdeckel nach oben, indem sie einfahren. Sobald der Behälterdeckel am CleanDock anliegt, wird durch Druck ein Verriegelungsmechanismus aktiviert, wodurch Behälterdeckel und Station fest miteinander verbunden sind. Ein weiterer Linearantrieb öffnet nun die Kegelventile von Deckel und Dosierorgan gleichzeitig. Sobald die richtige Menge Schüttgut dosiert ist, schließt er die Ventile wieder. Zuletzt wird die Verriegelung wieder drucklos geschalten und damit gelöst, die Antriebe setzen den Deckel ab und das Zielgefäß fährt weiter.

Schnelle Inbetriebnahme dank dezentraler Steuerung

In Schüttgut-Depots lagern häufig viele verschiedene Rohstoffe. Entsprechend hoch kann der Bedarf an Docking-Systemen werden. AZO hat bereits Anlagen mit bis zu 60 CleanDocks gebaut.

Die CPX/MPA mit integrierter Steuerung CEC steuert die Linearantriebe, einen pneumatischen Klopfer zum Lösen möglicher Schüttgutreste im CleanDock sowie die pneumatische Verriegelung von Dosierstelle und Zielbehälter.
Die CPX/MPA mit integrierter Steuerung CEC steuert die Linearantriebe, einen pneumatischen Klopfer zum Lösen möglicher Schüttgutreste im CleanDock sowie die pneumatische Verriegelung von Dosierstelle und Zielbehälter.

Bei einer solch hohen Zahl von Abfüllstationen war der Aufwand für Programmierung und Inbetriebnahme bislang relativ hoch und bot Gefahren für Fehler. Das System lief zentral über eine übergeordnete Steuerung (Prozessleitsystem). In der neuen Version des CleanDocks gibt das Prozessleitsystem lediglich den Befehl zum An- und Abdocken. Sämtliche Detailvorgänge übernimmt das CleanDock selbst über dezentrale Steuerungen (SPS) in den einzelnen Modulen der Anlage. Das Prozessleitsystem ruft also aus der SPS lediglich eine Funktion ab, braucht die dafür hinterlegten Prozessschritte aber nicht im Einzelnen zu kennen. Darum kümmern sich die intelligenten Module – in diesem Fall das elektrische Terminal CPX mit integrierter Steuerung CEC und Ventilinsel MPA.