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Chargenwiegen aus Big-Bags erhöht die Effizienz bei einem Baustoffhersteller

SCARBOROUGH, ONTARIO, KANADA — Ein Brand hatte dort ein 837 Quadratmeter großes Gebäude auf dem Gelände der kanadischen Hauptverwaltung und des Produktions- und Vertriebszentrums der Henry Company, einem Hersteller von kommerziellen und privaten Fundamentbeschichtungen, Dachdeckungsprodukten, Dichtungsmassen, Klebstoffen, Einfahrtsabdichtungen und anderen Bauprodukten, die unter der Marke Building Envelope Systems® vertrieben werden, vernichtet.

Im Rahmen des Wiederaufbaus der Anlage optimierte das Unternehmen seine Prozesse und erzielte eine Verdoppelung der Produktion sowie Verbesserungen bei Sicherheit, Best Practices und Umweltschutz.

Eine wesentliche Verbesserung war der Ersatz der vorherigen manuellen Sackentleerung durch ein automatisiertes Chargenentladesystem von Flexicon, ein Schritt, der Produktivität, Qualität und Sicherheit drastisch steigerte und gleichzeitig Arbeits- und Materialkosten senkte.


Ein Big-Bag-Austragesystem ersetzt das manuelle Entleeren von Säcken

Zuvor trugen die Arbeiter 23-kg-Säcke mit einem Polymerzusatz manuell zu einem 22.710-l-Mischbehälter mit Asphalt, schnitten die Säcke auf und kippten den Inhalt hinein. Eine typische Charge erforderte 907 bis 2721 kg Polymer, also 40 bis 120 Säcke. „Das war eine arge Schlepperei", sagt Betriebsleiter Todd Thertell.

Die Ingenieure von Henry bewerteten Geräte, die den Kauf des Polymerpulvers in Big-Bags ermöglichen würden, und entschieden sich schließlich für ein Flexicon BULK-OUT®-Big-Bag-Wiegesystem, das aus einem Big-Bag-Entlader vom Modell BFF mit integriertem flexiblen Schneckenförderer und Wiegekontrolle besteht.

Thertell sagt: „Wir kaufen das Polymer jetzt in 907-kg-Big-Bags, so dass wir je nach Chargengröße nur einen oder zwei Beutel handhaben müssen, ohne die Gefahr zu haben, den Überblick über die Anzahl Papiersäcke zu verlieren." Er fügt hinzu: „Der Prozess des Tragens, Öffnens und Entleerens der Säcke, der bisher eine Stunde in Anspruch nahm, ist nun in gerade einmal 15 bis 20 Minuten geschafft. Außerdem kaufen wir unseren Zusatzstoff in Big-Bags jetzt kostengünstiger als vorher in Papiersäcken ein."


Spezielle Vorrichtungen fördern die vollständige Entleerung des Big-Bag Inhalts

Beim neuen System befestigt ein Bediener den Big-Bag an einem Hubrahmen und lädt den Rahmen mit dem Big-Bag in die Aufnahmevorrichtungen auf der Big-Bag-Austrageeinheit. Wenn der Big-Bag über dem Trichter mit einem Fassungsvermögen von 226 l befestigt ist, zieht der Bediener den Big-Bagstutzen durch ein POWER-CINCHER™-Durchflussregelventil, das den Big-Bagstutzen schließt, um den Durchfluss zu regulieren, Produktaustritte zu verhindern und einen staubfreien Wiederanschluss von teilweise entleerten Big-Bagn zu ermöglichen.

Unterhalb des Durchflussregelventils befindet sich ein manueller SPOUT-LOCK™-Klemmring, der von einem TELE-TUBE™-Teleskoprohr für eine staubdichte Verbindung zum Big-Bag Auslauf angehoben wird. Wenn die Verbindung gesichert ist, löst der Bediener den Big-Bag Stutzen und öffnet das Durchflussregelventil, um den Auslauf einzuleiten. Das Teleskoprohr senkt sich, indem es den Auslauf beim Entleeren des Big-Bags kontinuierlich nach unten spannt, um ihn straff zu halten und den vollständigen Auslauf in den Trichter zu fördern. FLOW-FLEXER™-Sack-Walkeinrichtungen heben und senken gleichzeitig die Unterseite der Big-Bag, richten den Materialfluss so zum Big-Bag Auslass und heben die Big-Bag in eine steile V-Form an, was eine vollständige Entleerung ermöglicht. Zusätzlich heben POP-TOP™-Verlängerungsarme an der Oberseite der vier Entladepfosten den Big-Bag in eine Kegelform, während er beim Entleeren länger wird, was ebenfalls zur vollständigen Entleerung beiträgt.


Automatisierte Gewichtsverlustdosierung direkt aus Big-Bags

Schmelzkleberprodukte werden auf Bestellung hergestellt, so dass die Chargengrößen variieren. Der Bediener gibt das gewünschte Chargengewicht in die SPS-Steuerung ein. „Das funktioniert mithilfe eines Netto-Gewichtsverlustsystems", erklärt Thertell. Der Austragsrahmen sitzt auf vier Wägezellen, so dass beim Beladen des Big-Bags das aktuelle Big-Bag Gewicht am Bildschirm angezeigt wird.

Wenn der Bediener einen Zyklus startet, transportiert der 10,7 m lange Flexicon-Förderer mit 114 mm Durchmesser das Pulver auf eine Höhe von 5,8 m. Das Material verlässt den Förderer unterhalb des Punktes, an dem die rotierende Schnecke mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden ist, wodurch ein Materialkontakt mit den Dichtungen verhindert wird. Es fließt dann durch einen Übergangsadapter, einen Gleitschieber und einen Fallrohrstutzen, bevor es in den Mischtank gelangt.

Die SPS empfängt Gewichtsverlust-Informationen von den Wägezellen, betreibt den Förderer mit voller Austragsleistung, bis das Sollgewicht fast erreicht ist, reduziert dann die Vorschubgeschwindigkeit auf langsames Rieseln, stoppt den Förderer und schließt das POWER-CINCHER-Ventil, sobald das genaue Chargengewicht abgewogen wurde.

„Wenn wir einen 907-kg-Big Bag entladen und das Rezept 816 kg vorsieht, geben wir einfach nur 816 ein und drücken auf 'Start'", erklärt Thertell.

Der Bodentrichter mit einem Fassungsvermögen von 226 l ist mit einer großen Tür, einer Sack Ablage und einem Sicherheitssieb für übergroßes oder Fremdmaterial ausgestattet, so dass der Bediener der Charge manuell vorgewogene kleinere Zutaten hinzufügen kann.

Er fügt hinzu, dass temperaturempfindliche Polymere bei der Konstruktion des Förderers Besorgnis erregt hatten. Wenn sich Partikel zwischen der Edelstahlschnecke und dem Kunststoff-Förderrohr festsetzen, würden sie alles erhitzen, schmelzen und verkleben. Flexicon testete daher eine Probe des Polymers und wählte ein Schneckendesign, das die Kompression des Materials zwischen Spirale und Rohrwand minimiert. Die Förderschnecke zentriert sich bei der Rotation außerdem selbst und bietet Platz zwischen Schnecke und Rohrwand, was Schleif- oder Reibungswärme vermeidet.

Während der Big-Bag-Inhalt in den Trichter strömt, werden verdrängte Luft und Staub in einen BAG-VAC™-Staubsammler gesaugt, der am Austragsrahmen befestigt ist. Rückwärts-Luftstöße entfernen das im Filter angesammelte Material und führen es in den Materialstrom zurück. Da die Verbindung des Big-Bag zum Trichter hermetisch ist, führt die Aktivierung des Staubsammlers dazu, dass der leere Big-Bag durch das Vakuum leer gesaugt und von Luft und Reststaub befreit wird. „Wenn der Prozess läuft, fällt praktisch kein Staub an", sagt er.


Kurze Chargenzyklen verbessern einen zeitkritischen Prozess

Eine weitere Überlegung war die Geschwindigkeit der Verarbeitung. Nach der Übergabe des Polymers in den Mischtank werden Polymer und Asphalt zwei Stunden lang bei 69,4°C „vorgemischt". Anschließend wird das Gemisch in einen von drei 11'355-l-„Reifetanks" gepumpt, in denen das Produkt fertiggestellt wird. Zusätzliche Polymerfüllstoffe werden manuell zugegeben, und die reifende Charge wird weitere zwei Stunden prozessiert.

Thertell erklärt, dass der Prozess nach der Zugabe des Materials in den Mischtank zeitkritisch ist. „Wir haben 18 Stunden Zeit, um es in ein fertiges Produkt umzuwandeln und es für den Versand zu verpacken, bevor sich seine Eigenschaften verschlechtern. Anstelle einer schön gummiartigen, ausgewogenen Mischung wird sie dick und zäh und schwer zu schmelzen. Wenn wir mit dem alten Prozess eine große Charge — sagen wir 2238 kg Gummi — herstellten, wurden die Bediener müde und legten eine Pause ein. Der Vormischprozess dauerte dann länger, was das Risiko einer schlechten Charge mit sich brachte. Jetzt geht alles schneller und einfacher. Wir haben die typische Chargen-Verarbeitungszeit für die Vormischung von vier auf zwei Stunden halbiert."


Die Verbesserungen freuen Management und Werkspersonal gleichermaßen

„Unsere Mitarbeiter mögen das System, weil sie keine Säcke mehr handhaben und aufschneiden müssen. Keine Verletzungen mehr durch wiederholte Bewegungen, wie Verrenkungen und Überanstrengung durch das dauernde Anheben und Aufschneiden der Säcke. Das System entlastete das Personal auch für andere produktivere Tätigkeiten. Wir haben deswegen niemanden entlassen, also ist das eine wirkliche Freude."

„Außerdem haben wir nicht mehr so viel Abfall und Verschwendung wie vorher", fährt er fort. „Einfach nur noch ein Big-Bag, der wiederverwendbar ist. Jetzt haben wir einen Mehrfach Big-Bag, den wir flach drücken und an unseren Lieferanten zurückschicken, um ihn mit Polymer nachzufüllen. Das ist umweltfreundlicher, weil wir keine zu entsorgenden Abfälle erzeugen."

Die Unternehmenszentrale der Henry Company mit Sitz in El Segundo, CA, USA, liefert an gewerbliche Wiederverkäufer, Einzelhandelsgeschäfte und 12 Produktionsstandorte in den USA und Kanada.

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Ein Hubrahmen mit aufgehängtem Big-Bag wird in die Wiegebecher an den Spitzen der POP-TOP™-Ausleger eingehoben.
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Die Systemsteuerung empfängt Gewichtsverlust-Informationen von Wägezellen unter dem Austragsrahmen und stoppt den flexiblen Schneckenförderer, sobald das Sollchargengewicht abdosiert wurde.
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An der Big-Bag Auslaufschnittstelle regelt ein POWER-CINCHER™-Durchflussregelventil den Auslass, während ein SPOUT-LOCK™-Klemmring und ein TELE-TUBE™-Teleskoprohr eine vollständige, staubfreie Entladung ermöglichen.
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Am (blauen) Fördererauslauf tritt das Material vor dem Punkt aus, an dem die flexible Schnecke mit dem Getriebe verbunden ist, wodurch ein Materialkontakt mit den Dichtungen verhindert wird.
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Nach dem Mischen werden Big-Bags mit Heißleim für den Versand verpackt.
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