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Wiege-Dosiersystem automatisiert die Zugabe von Aluminiumpulver zu Betonblockgemisch

HERNE BAY, KENT, GROSSBRITANNIEN — In den 1950er-Jahren entwickelte H+H Celcon Ltd. aus Kent, England, ein Verfahren zur Herstellung leichterer Betonsteine durch Einarbeitung von Aluminiumpulver in die Mischung. Das Aluminium löst eine chemische Reaktion aus, die winzige Blasen erzeugt. Nachdem die Mischung teilweise ausgehärtet ist, werden die „Aircrete"-Blöcke geschnitten und dann in Autoklaven ausgehärtet, wobei sich die Inhaltsstoffe zu Kalziumsilikathydraten verbinden, die das Endprodukt stärken.

Die Blockherstellung war eine teilweise manuelle Angelegenheit und begann mit dosierten Mengen an Zement, Gips, Kalk und einer Sandschlammmischung, die von mehreren Außensilos zu einem 2,2 m³ großen Mischer innerhalb des Gebäudes auf einer Zwischenebene 6 m über dem Werksboden transportiert wurden. Das Aluminiumpulver wurde zuletzt hinzugefügt, ein manuelles und potenziell gefährliches Verfahren, bei dem der Bediener die Pulversäcke von einem Lagerbereich zu einer Wiegestation auf dem Werksgelände transportieren musste. Mehrere Chargen des Pulvers wurden dann gewogen, neu verpackt und über mehrere Treppen zum Mischer transportiert, um die Mischung zu ergänzen. Zusätzliche Säcke mit dem Pulver wurden in der Regel vorbereitet und für den Fall eines Verschüttens oder Verlusts bereitgehalten.

Das Wiegen, Übertragen und Entleeren des Materials durch einen Bediener erforderte 2 Stunden Zeit und erzeugte Staub, was eine Aufrüstung des Prozesses nötig machte. Ein Umstieg von 25-kg-Säcken auf Big-Bags war jedoch nicht möglich; das Aluminiumpulver ist ein halb frei fließendes Material und neigt zum Zusammenbacken, Verkleben, Schmieren, Verengen des Durchgangs und sogar zum Verfestigen, was seine Lagerfähigkeit einschränkt und damit alle Vorteile eines Einkaufs in Big-Bags zunichtemacht.

Um den Umgang mit dem Pulver zu verbessern, erstand H+H Celcon bei Flexicon ein automatisiertes Wiege-Dosiersystem, bestehend aus einer Sackentleerstation, einem flexiblen Schneckenförderer sowie einem Aufnahmebehälter und einer Steuerung.

Der Bediener bewegt jetzt Säcke von Paletten neben der Entleerstation auf eine Sackauflage, schlitzt die Säcke auf und entleert sie dann in einen 225-l-Aufnahmtrichter. Ein Sieb, das über der Öffnung des Trichters installiert ist, verhindert, dass Sackreste und andere übergroße Partikel in den Prozess gelangen, während ein seitlich angebrachter Rüttler einen ununterbrochenen Materialfluss in den Einlassadapter des Förderers begünstigt. Der Trichter ist außerdem mit einem Sensor ausgestattet, der den Bediener auf einen niedrigen Füllstand aufmerksam macht.

Die Sackentleerstation verfügt über ein Hochgeschwindigkeits-Sauggebläse, das luftgetragenen Staub aus den Entleeraktivitäten in einen eingebauten Staubsammler saugt. Kurze abwechselnde Druckluftstöße in die beiden Patronenfilter des Staubsammlers führen dazu, dass der auf den Filter-Außenflächen angesammelte Staub zurück in den Trichter fällt.

Das Pulver wird dann über eine 45-Grad-Schräge durch einen 9 m langen flexiblen Schneckenförderer mit einer selbstzentrierenden Schnecke, die sich in einem geschlossenen Kunststoffrohr dreht, aus dem Trichter entnommen. Am anderen Ende des Förderers gelangt das Pulver in einen Wiegetrichter, der mit einem zweiten, horizontal ausgerichteten, flexiblen 2 m langen Schneckenförderer am Ausgang des Trichters verbunden ist.

Die Trichter-Förderanordnung ist in einem Tragrahmen auf WägeZell montiert, die Gewichtszunahme-Daten an eine programmierbare Steuerung übertragen. Der Schrägförderer transportiert das Material in den Wiegetrichter, bis dessen Gewicht 30 kg zugenommen hat, woraufhin die Steuerung den Förderer stoppt. Der horizontal ausgerichtete Förderer fördert dann das Material mit konstanter Durchflussmenge in den Mischer, um einen zu abrupten Materialeintrag zu vermeiden, der durch einen direkt über dem Mischer angeordneten Schieber entstehen würde. Dies geschieht so lange, bis die WägeZell des Wiegebehälters ein Netto-Nullgewicht anzeigen.

Das System hat großen Nutzen gebracht, da es nicht nur die lokalen Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen erfüllt, sondern auch die Produktionseffizienz erhöht, da der Bediener nun während der Materialförderung frei ist, um auch andere Aufgaben zu erfüllen.

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Wiege-Dosiersystem automatisiert die Zugabe von Aluminiumpulver zu Betonblockgemisch

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Ein 9 m langer flexibler Schneckenförderer transportiert Aluminiumpulver von einer Sackentleerstation in einen Gewichtszunahmetrichter auf der Zwischenebene.

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Der beim Aufschlitzen und Entleeren der Säcke erzeugte Staub wird vom Staubsammler der Sackentleerstation eingefangen.

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Der obere flexible Schneckenförderer überträgt Aluminiumpulver aus der Sackentleerstation zur Oberseite eines Wiegebehälters, während der untere Förderer gewogene Chargen in den Mischer einleitet.

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