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Big-Bag-Chargendosiersteuerung kompensiert Schwankungen von Terrakotta-Inhaltsstoffen

LINCOLN, KALIFORNIEN, USA — Gladding, McBean ist ein führender Hersteller von Terrakotta-Produkten. Das 1875 gegründete Unternehmen baut Ton aus eigenen Vorkommen ab und kombiniert traditionelle Methoden mit moderner Technologie, um Dachziegel, Boden- und Pflastersteine, Ton Rohre, Zierstücke und architektonische Elemente für Gebäude herzustellen.

Um die Dosierung und die Tonmischungen für verschiedene Produkte zu rationalisieren, installierte das Unternehmen fünf Big-Bag-Entleeranlagen und fünf Paare flexibler Schneckenförderer von Flexicon, um die Schüttgutchargen für die jeweiligen Tonmischungen automatisch zuzuführen. Das System reduziert die Dosier- und Wiegezeit für jede Charge um die Hälfte und reduziert Materialabweichungen und Ausschuss um 95 Prozent.

Ausgleich von Rohstoffschwankungen

Da Ton ein natürliches, in seiner Zusammensetzung variierendes Material ist, muss das Unternehmen ständig das ideale Verhältnis der Inhaltsstoffe für verschiedene Produkte bestimmen. „Wir müssen sicherstellen, dass sich unsere Ergebnisse im Labor auch im endgültigen Produkt widerspiegeln. Die einzige Methode dazu ist eine präzise Kontrolle der Produktion“, sagt Betriebsleiter Joe Parker.

Der Ton wird aus der nahen gelegenen Mine des Unternehmens bezogen, klassifiziert und im Werk in Big Bags verladen. Zerkleinertes, recyceltes keramisches Material, das wir „Grog“ nennen, ist die andere Hauptkomponente, die zur Herstellung von Terrakotta verwendet wird.

Zur Vorbereitung einer Charge holten die Bediener zuvor Ton und Grog aus Behältern, wogen sie auf einer Waage und transportierten sie über einen offenen Trog Förderer zum Mischer.

Das neue Dosiersystem von Flexicon Corp. integriert Schüttgutentlader, flexible Schneckenförderer und einen zentralen Wiegebehälter, die alle von programmierbaren, ebenfalls von diesem Anbieter stammenden Steuerungen gesteuert werden. Mit diesem System kann Gladding, McBean die Entleerung, Förderung, Verwiegung und Mischung von Big-Bags chargenweise nach den im Labor optimierten Rezepten variieren. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) beinhaltet Optionen für den automatischen oder manuellen Betrieb sowie Sollwerte, Einstellungen, Status, Start/Stopp, Fertigstellung und andere Parameter.

Sobald das Rezept für eine Charge programmiert ist, wird jede Zutat über einen flexiblen Schneckenförderer von einem Big-Bag-Entleerer zu einem zentralen Wiegebehälter befördert. Wägezellen unter dem Trichter übermitteln die Gewichtszunahme an die Steuerung, die die Fördergeschwindigkeit des Förderers auf Rieseln reduziert und ihn ganz stoppt, wenn das genaue Chargengewicht erreicht ist. Das System wiegt bis zu 30 Chargen pro Tag, mit verbesserter Genauigkeit und reduziertem Arbeitsaufwand.

Die Dosierung von Ton und Grog

Fünf mit Gabelstaplern beladene Big-Bag-Entleerer vom Typ BULK-OUT^® BFF stehen nebeneinander. Ein Bediener befestigt einen Big-Bag am Stahlhubrahmen, indem er die Big-Bag Gurten in vier Z-CLIP™-Gurtenhalterungen einführt. Ein Gabelstapler hebt den Hubrahmen mit dem 909 kg schweren Big-Bag mit Ton oder Grog in vier Zentriertassen auf den Entladerahmen Säulen.

Ist der Big-Bag an Ort und Stelle, öffnet der Bediener ein Irisventil mit einem Durchmesser von 305 mm, zieht die Tülle des Sacks hindurch und schließt das Ventil, bevor er die Tülle losbindet. Der Bediener kann dann das Irisventil allmählich öffnen, um zu verhindern, dass Material in den Trichter stürzt und aufgewirbelter Staub aus dem umschlossenen System entweicht.

FLOW-FLEXER^® -Walkvorrichtungen an jeder Austrageeinheit fördern den Durchfluss durch Anheben und Absenken gegenüberliegender Kanten des Big-Bag in festgelegten Intervallen. Zur zusätzlichen Förderung des Durchflusses sind die Bodentrichter mit je einem pneumatischen Turbinenvibrator ausgestattet.

Der Ton oder Grog wird dann in zwei Stufen über flexible Schneckenförderer wegen der begrenzten Grundfläche und Bauhöhe der Anlage in den zentralen Wiegebehälter mit 1133 l Fassungsvermögen befördert. Jeder Förderer erstreckt sich entweder 4,6 oder 6,1 m, je nach Position der Austrageeinheiten und der Notwendigkeit, die Förderer unter den Dachbindern oder zwischen den Binderelementen zu führen.

Die Förderer bestehen aus einem Polymerrohr mit einer inneren flexiblen Schnecke, die oberhalb der Austragsstelle angetrieben wird, wodurch ein Materialkontakt mit den Dichtungen vermieden wird.

Das Material bewegt sich durch den Übergangsauslassadapter des unteren Förderers in den Einlass des oberen Förderers. Speziell angefertigte Masten stützen das obere Ende des ersten und das untere Ende des oberen Förderers.

Der obere Förderer entlädt sich per Schwerkraft in den Wiegebehälter mit einem Durchmesser von 1,2 m, der 5,7 m über dem Boden aufgehängt ist.

Die meisten Tonmischungschargen wiegen 454 kg oder 341 kg sagt Parker, wobei ein typischer Lade-/Mischzyklus 10 bis 15 Minuten dauert. Nach dem Mischen mit Wasser wird die Charge dem entsprechenden Prozess an einer anderen Stelle der Anlage zugeführt.

„Mit diesem System können wir bis zu fünf verschiedene Ton- oder Grog-Typen mischen“, betont Parker. Die Entleerer können z. B. Big-Bags mit zwei Ton- und drei Grog-Sorten handhaben und jeweils die richtige Menge für eine bestimmte Charge liefern.

Die Dosierleistung wiegt die Kosten auf

„Die Vielseitigkeit des Systems macht es kosteneffizient“, sagt Egidio Modolo, Betriebsleiter. „Das ist ein einfacher, unkomplizierter Prozess und sehr effizient zum Abmessen und Übertragen des Materials in den Mixer.“

Er betont, dass in den sechs Monaten seit der Installation keine Wartung erforderlich war und dass das gekapselte System während des gesamten Entleerens, Fördern und Mischens jegliche Staubentwicklung verhindert.

„Wir können kleine oder große Chargen herstellen und die Rezeptur und Rohstoffe jederzeit ändern“, sagt Parker und fügt hinzu: „Derzeit haben wir zwei verschiedene Tone und drei verschiedene Grogs im Gemisch. Aber das können wir jederzeit ändern.“

„So erzielen wir trotz der Unberechenbarkeit des Tons eine hohe Genauigkeit“, sagt Parker. „Jetzt kann sich unser Laborteam auf eine Ausrüstung zur Herstellung von Mischungen stützen, mit denen wir die Spezifikationen des Endprodukts sehr genau erreichen können.“

Mikroskopisch gesehen ist Ton sehr abrasiv, sagt Parker. „Er wird mit der Zeit so ziemlich jedes eingesetzte Gerät zerstören. Einer der Gründe für unsere Entscheidung für dieses System war die Einfachheit der Wartung aufgrund der wenigen beweglichen Teile, was die Ausfallzeiten minimieren soll.“

Die Einrichtung des Systems, so Parker, „eröffnet uns nun auch Möglichkeiten für andere Arten von Produkten und Materialien, die eine ähnliche hohe Dosiergenauigkeit benötigen.“

Gladding, McBean
+1 800-776-1133
www.gladdingmcbean.com

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Fünf Big-Bag-Austrageeinheiten und fünf Paare flexibler Schneckenförderer dosieren automatisch mehrere Tonarten und Grog (recyceltes keramisches Material) in den Mischer.

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Ein Gabelstapler setzt den Hubrahmen mit dem eingehängten Big-Bag in Aufnahmetassen auf dem Entladerahmen ein.

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Der Bediener zieht den Big-Bag Stutzen durch das Irisventil und schließt das Ventil, bevor er den Stutzen aufbindet und die Zugangstür schließt. Das Ventil wird schrittweise geöffnet, um Material- und Staubausbrüche zu vermeiden.

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Die fünf oberen, flexiblen Schneckenförderer entleeren das Material in den zentralen Wiegebehälter über dem Mischer. Die Übergangsauslassadapter sitzen jeweils unterhalb des Antriebs, wodurch ein Materialkontakt mit den Dichtungen vermieden wird.

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Über programmierbare Steuerungen kann der Bediener das Entleeren, Fördern, Wiegen und Mischen des Schüttguts chargenweise variieren. Ein Bedientafel umfasst Optionen für den automatischen oder manuellen Betrieb sowie Sollwerte, Einstellungen, Status, Start/Stopp, Fertigstellung und andere Parameter.

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Gladding, McBean stellt Terrakotta-Produkte - wie Dach-, Boden- und Pflasterfliesen sowie Zier- und Architekturelemente aus Ton her, der aus eigenen Vorkommen gewonnen wird.

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