SCHÜTTGUTHANDHABUNGSANLAGEN UND -SYSTEME

FALLGESCHICHTEN

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Schüttguthandhabungssystem Verdreifacht die Produktion von Saatgut-Schmierstoffen

LINCOLN, NE USA — Hochgeschwindigkeits-Pflanzmethoden haben die Nachfrage nach Saatgut-Schmiermitteln wie EZ-Slide®, hergestellt von Van Sickle® Paint Manufacturing, einer Tochtergesellschaft von Diamond Vogel®, Orange City, IA, angeheizt.

Diese Rezepturen verbessern die Saatgutausbringung, indem sie statische Elektrizität und/oder Feuchtigkeit, die zu einer „Brückenbildung“ des Saatguts führen, reduzieren. „Bauern geben dieses Material zu ihrem Saatgut, um es zu beschichten, damit es nicht verklumpt“, sagt Tom Hubers, Projektingenieur. „So lässt sich alles besser anpflanzen.“ Die Produkte sind in drei Versionen erhältlich: ein Graphitpulver, ein Talkpulver und eine Talk-Graphit-Mischung.

Van Sickle ist vor 10 Jahren in das Schmierstoffgeschäft eingestiegen. „Es war ein manueller Vorgang“, sagt Hubers. Arbeiter schütteten 22,5kg Säcke Graphit und Talk in einen Mixer. „Sie etikettierten Behälter verschiedener Größen in einem Raum vor und brachten sie dann in einen anderen Raum, um sie einen nach dem anderen zu füllen. Sie stellten den Behälter unter den Füller, traten auf ein Pedal, um den Zyklus zu starten, füllten ihn, schraubten den Deckel drauf und legten ihn in eine Schachtel. Es war ein arbeitsintensiver Vorgang“, sagt Hubers.


Umstellung auf Big Bag-Entleerung

Um seinen Verpackungsbetrieb zu automatisieren und zu erweitern, mietete Van Sickle im Jahr 2020 ein neues Lager- und Vertriebszentrum, von dem die Hälfte für die Verpackung der Saatgut-Schmiermittel verwendet wird. Zusätzlich zu den durch die Automatisierung erzielten Effizienzgewinnen ermöglicht das neue System dem Unternehmen, Talk und Graphit in 1 Tonnen Big Bags zu geringeren Kosten als in 23kg Säcken einzukaufen.

Die Materialhandhabung erfolgt nun vom Entleeren der Big Bags bis zum Mischen und Endverpacken mit drei BULK-OUT® Big Bag Entleerstationen Modell BFC und fünf flexiblen Spiralförderern, die alle von Flexicon geliefert wurden.

Eine Entleerstation beschickt eine Verpackungslinie, die Graphit in 0,45kg- und 2,25kg-Behälter abfüllt. Die anderen beiden Entleerstationen — eine für Graphit und eine für Talk — liefern Material an einen Mischer, der in einen Zwischenbehälter entleert wird. Von dort wird die Mischung zu zwei Verpackungslinien befördert, von denen eine 3,5kg-Krüge und die andere 9kg- und 18kg-Kartons befüllt.

Big Bags mit Graphit und Talk werden in der Nähe der Produktionshalle gelagert, um sie schnell an die Entleerstation liefern zu können, die jeweils mit einem Bag-Hubrahmen, einem elektrischen Hebezeug und einer Laufkatze ausgestattet ist, die auf einem freitragenden I-Träger fahren und das Heben von Big Bags vom Werksboden in den Rahmen ermöglichen, ohne einen Gabelstapler zu verwenden.

Sobald die Bagschlaufen am Hubrahmen eingehakt sind, verwendet der Bediener ein handgesteuertes Gerät, um die Vorrichtung anzuheben, sie in den Rahmen zu fahren und in Position zu senken. Hier verbindet ein SPOUT-LOCK™-Klemmring auf einem pneumatisch betätigten TELE-TUBE™-Teleskoprohr den Bagauslass sicher, woraufhin das Teleskoprohr eine kontinuierliche Abwärtsspannung auf den Klemmring und den Bagauslass ausübt, während sich der Bag entleert und dehnt, und fördert somit Produktfluss und Entleerung.

Obwohl Graphit- und Talkpulver frei fließen, neigen sie dazu, sich während der Lagerung zu verdichten und Brücken zu bilden. Aus diesem Grund enthält jede Entleerstation drei Mechanismen zur Förderung des Durchflusses: FLOW-FLEXER™-Bagaktivatoren, die gegenüberliegende Unterkanten des Bags in eine V-Form anheben und absenken; einen Rüttler, der an der Außenwand des Trichters unter der Entleerstation angebracht ist; und ein Rührwerk im Trichter. Alle starten und stoppen automatisch synchron mit dem Betrieb der Entleerstationen und Förderer.


Automatische Entleerung und Förderung

Die Entleerstation, die für die Beschickung einer Graphit-Abfülllinie bestimmt ist, entleert sich in einen 566L Trichter, der eine 4,5 m lange flexible Spiralförderung mit einem Durchmesser von 114 mm beschickt, die mit einer Neigung von 45 Grad zum Beschickungstrichter der Verpackungslinie geführt wird.

Die Spirale ist das einzige bewegliche Teil, das Material berührt, und wird von einem Elektromotor über dem Auslasspunkt angetrieben, wodurch ein Materialkontakt mit Dichtungen verhindert wird.

Ein Sensor für hohen Füllstand am Trichter löst einen akustischen Alarm aus, der anzeigt, wann der Bag ausgetauscht werden muss, während ein Sensor für niedrigen Füllstand verhindert, dass der Spiralförderer in einem „unterversorgten“ Zustand arbeitet.

Die beiden Entleerstationen für Talk- und Talk-Graphit-Produkte haben die gleiche Ausstattung wie die Entleerstation für reines Graphit, verwenden jedoch 7,6 m lange flexible Spiralförderer mit einem Durchmesser von 219 mm, die ebenfalls um 45 Grad geneigt sind und in einen angebauten Mischer auf Wägezellen entladen werden. Die Entleerstation und Förderer arbeiten abwechselnd, um das gewünschte Talk- oder Talk-Graphit-Verhältnis und Zielgewicht, typischerweise 340 kg, zu erreichen. „Wir können jede gewünschte Chargengröße und Mischungsverhältnis auswählen, und das Steuersystem dosiert automatisch“, sagt Hubers. Der hohe Durchsatz der Förderer mit großem Durchmesser verkürzt die Chargenzykluszeiten.

Bei der Gewichtszunahmesteuerung verbinden sich die Wägezellen unter dem Mischer mit der SPS der Entleerstation, um den Förderer zu starten und zu stoppen. Sobald sich die Gewichtszunahme von Talk oder Graphit-Talk-Mischung 22,5 kg des Zielgewichts nähert, verlangsamt sich der Förderer auf Dribbelgeschwindigkeit und stoppt unmittelbar vor Erreichen des Zielgewichts, um noch im Umlauf befindliches Material zu berücksichtigen, was zu genauen und wiederholbaren Chargen führt.

Am Ende des Mischzyklus wird das Talk- oder Talk-Graphit-Gemisch durch Schwerkraft in einen 2.265 L Vorratstrichter geleitet, der mit einem Behälteraktivator ausgestattet ist, der den Fluss in zwei 4,5 m lange flexible Spiralförderer mit 114 mm Durchmesser fördert. Gegenüberliegend übergeben sie das Pulver an die Verpackungslinien für 3,5kg Krüge sowie 9 und 18kg Kartons. Da sich die Wiege- und Mischzyklen hintereinander wiederholen, ist der Vorratsbehälter nie leer und der Betrieb ist kontinuierlich.

Da sowohl Talk als auch Graphit sehr fluidisierend sind und zur Staubbildung neigen, wird jede Entleerstation zu einem optionalen Bag-Vac™-Staubabscheider entlüftet, der während des Entleerungsprozesses aus dem Trichter verdrängten Staub aus der Luft aufnimmt und leere Bags vor dem Abbinden und Entfernen kollabiert und Staub eliminiert, der entsteht, wenn leere Bags manuell flachgedrückt werden.

„Sobald das System eine Charge abgefüllt hat, bereitet es die nächste Charge vor“, sagt Jason Vore, Manager des Process Engineering. „Wir starten das Vakuumsystem, saugen alles aus dem Big Bag, falten ihn zusammen, binden ihn zu, tauschen Bags aus und drücken wieder ‚Start‘. Wenn wir auf Hochtouren laufen, wechseln wir ca. alle 25 oder 30 Minuten Big Bags.“


Durchsatz verdreifacht

Der Gesamtsystemdurchsatz ist drei- bis viermal höher als in der alten Anlage. „Wir können an einem Tag so viele 0,45kg Behälter produzieren wie früher in einer 40 Stunden Woche“, sagt Vore, „unser Produktionsvolumen pro Arbeitsstunde hat sich etwa verdreifacht.“

Nur noch zwei oder drei Personen führen den Verpackungsvorgang aus, und das Schwerste, was sie heben, ist ein 14,5kg Karton mit fertigem Produkt. „Der Komfort, der Arbeitsaufwand und die Sauberkeit in der neuen Anlage sind viel besser“, sagt Hubers. "Es ist nicht einmal vergleichbar mit dem, was wir vorher hatten."
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Graphit- und Talkpulver werden von zwei freitragenden Big Bag Entleerstationen über zwei flexible Spiralförderer zum rückwärtigen Mischer befördert, der auf Wägezellen montiert ist. Die Charge wird in einen 2265 L Vorratstrichter ausgetragen, aus dem zwei kleinere flexible Spiralförderer zwei Verpackungslinien versorgen.

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Von zwei Big Bag Entleerstationen transportieren zwei flexible Spiralförderer mit großem Durchmesser Talk und Graphit zum Mischer, während der 2265L Vorratstrichter die gemischte Charge in zwei kleinere flexible Spiralförderer einspeist, die zwei Verpackungslinien versorgen.

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Jede Big Bag-Entleerstation ist mit einem BAG-VAC™-Staubabscheider ausgestattet, der Staub innerhalb des geschlossenen Systems auffängt und leere Bags vor dem Abbinden zusammendrückt.

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Wenn sich der Bag entleert und verlängert, übt das TELE-TUBE™ Teleskoprohr eine kontinuierliche nach unten gerichtete Spannung auf den SPOUT-LOCK™ Klemmring und den Bagauslass aus, wodurch der Produktfluss und die Entleerung gefördert werden.

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Diese Big Bag-Entleerstation und der flexible Spiralförderer versorgen eine Verpackungslinie für Graphit, die 0,45 und 2,25kg Behälter befüllt.

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Das Steuerungssystem für die Gewichtszunahme ermöglicht es dem Bediener, Graphit/Talkum-Verhältnisse und Chargengewichte festzulegen.

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Van Sickle's EZ-Slide® Talk/Graphit-Gleitmittel mit Samenfluss.

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