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Big-Bag-Handling-System reduziert den Rußlagerbestand und hält eine Compoundieranlage sauber

BREA, CA, USA — Der Elastomerhersteller Kirkhill-TA Co. reduziert den Rußlagerbestand und verbessert die Anlagensauberkeit, indem er ein großes Silolagersystem durch ein BULK-OUT^®-Big-Bag-Austragesystem von Flexicon ersetzt. Damit konnte das Unternehmen die Lagerbestände um 90 Prozent reduzieren und gleichzeitig verhindern, dass Rußstaub die Werksumgebung verunreinigt. Erfreuliche Nebeneffekte waren Kosteneinsparungen sowie Effizienz- und Wettbewerbsverbesserungen.

Das Schüttgut-Handling-System ist das neueste Upgrade für dieses Unternehmen, das 1919 mit der Herstellung von Dichtungen, Stopfbüchsen und anderen Elastomerprodukten begann und die Produktion allmählich von allgemeinen Industrieprodukten auf hochgradig entwickelte Silikonteile für zivile und militärische Flugzeuge, Raketen und sogar den Space Shuttle verlagerte.

Ruß ist eines der wichtigsten Verarbeitungsmaterialien von Kirkhill-TA. Die Zugabe von Ruß zu einem Elastomer reduziert die Wärmeausdehnung und ermöglicht so eine luftdichte Abdichtung bei Hochtemperaturanwendungen. Ruß kann auch Dehnung, Steifigkeit und andere physikalische Eigenschaften verändern sowie Leitfähigkeit verleihen, um statische Entladungen zu verhindern.

Als Kirkhill-TA von der Massenproduktion von Industrieteilen zur Kleinserienproduktion von Teilen für die Luft- und Raumfahrt überging, wurde es unnötig und kostspielig, große Rußvorräte in Silos bereitzuhalten. „Per Waggon mussten wir jeweils 136 Tonnen Rußpellets auf einmal abnehmen", sagte Larry Pierce, Vizepräsident für Technologie von Esterline. „Wir erhielten nur ein paar Mal im Jahr Rußlieferungen und blockierten damit jedes Mal fast 250.000 Dollar in Lagerbestand."

Zudem beschloss die Stadt Brea, die Eisenbahngleise zu unserem Werk zu entfernen, um mehr Parkfläche zu erzielen. „Wir waren die einzige noch existierende Industrieanlage in der Stadt und stimmten dem zu", sagt Pierce. „Im Gegenzug gab uns die Stadt einen Kredit, um das neue Entladesystem zu kaufen."

Außerdem beschloss die Muttergesellschaft von Kirkhill-TA, Esterline Technologies, der Kontrolle der Lagerhaltungskosten einen höheren Stellenwert einzuräumen.

Kirkhill-TA hatte mehrere Prioritäten für sein neues Material-Handling-System. Es musste die Lagereffizienz erhöhen und Kosten im Zaum halten. Zudem musste es möglichst viel der bestehenden Infrastruktur nutzen können. Schließlich noch sollte verhindert werden, dass Rußstaub, der durch das Gegeneinanderreiben der brüchigen Pellets verursacht wurde, in das Werk oder die Verarbeitungsanlage gelangt.

Ruß wird durch Verbrennung von Schweröl oder Teer zu rußartigen Partikeln hergestellt. Als Staub in der Luft können diese in Betriebsmittel eindringen. „Ruß neigt dazu, Schmieröl aufzusaugen", sagte Pierce. „Wenn es in Lager und Rollen gelangt, werden sie vorzeitig abgenutzt." Es kann auch zu Kurzschlüssen führen.

Da Ruß ein Erdölprodukt ist, klassifiziert Kalifornien es als Gefahrstoff. Obwohl Ruß als Granulat mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm geliefert wird, um die Wahrscheinlichkeit einer Freisetzung in die Luft zu verringern, müssen die Hersteller wachsam bleiben, um Verschüttungen und die anschließende Reinigung zu verhindern.

Ein Waggonsystem diente zur Schüttguthandhabung

Kirkhill-TA unterhielt eine bedeutende Infrastruktur für den Umschlag von Ruß, mit einer Schienenentladestation, einschließlich Schnecken- und Becherförderern, sowie zwei Lagersilos.

Die Rußpellets flossen aus den Silos des Unternehmens auf zwei Wegen zu den Banbury-Mischern: per pneumatischer Förderung und, wenn das Gewicht im Silo unter 23 Tonnen fiel, durch große Stahlbehälter, die etwa je 900 kg Ruß aufnahmen. „Die sind wie Big-Bags, aber aus Stahl. Wir bewegen sie mit dem Gabelstapler und fördern den Ruß in einen Wägebehälter mit integrierter Waage, der auf einem Zwischengeschoss über den Mischern steht. Sobald Behälter und Pellets das für das Rezept erforderliche Gewicht erreichen, öffnet sich die Rinne des Behälters, wodurch das Material zum Compoundieren mit Elastomeren in den Mischer entladen wird, bevor es schließlich zu fertigen Dichtungen geformt wird", erklärt Pierce.

Die pneumatischen Förderer werden nicht mehr verwendet, aber die Stahlbehälter und das Wiegesystem wurden für die neue Förderanlage weiterverwendet.

Big-Bags vereinfachen das Handling

Big-Bags waren die klare Wahl für die Aufnahme von Ruß. Erstens sind sie in den Größen 455 und 910 kg erhältlich, groß genug, um Mengenrabatte zu erhalten. Während die Verkäufer für den Massenguttransport auf der Schiene weniger berechnen, werden die Einsparungen durch höhere Kosten für den Schienenverkehr weitgehend aufgezehrt. Durch den Wechsel würde Kirkhill-TA nur einen Bruchteil eines Cents pro Pfund mehr für Big-Bag-Lieferungen zahlen. Hinzukamen die Einsparungen durch die Minimierung der Lagerbestände und den Wegfall der Silowartung und das Big-Bag-System amortisierte sich von selbst.

Der Flexicon-Entleerer verbessert darüber hinaus die Sauberkeit der Anlage. Erstens bewegt er den Schüttgutumschlag in die Anlage hinein, so dass unbeabsichtigte Leckagen nicht nach außen austreten. Außerdem verwendet der Entleerer staubdichte Anschlüsse, um den Ruß bis zur endgültigen Einführung in den Mischer vollständig einzuschließen.

LKWs liefern 10 bis 12 palettierte Big-Bags auf einmal. Ein Gabelstapler hebt die einzelnen Big-Bag an ihren Schlaufen an und bringt sie zu einem Lagerplatz auf der Empore. Wird Ruß benötigt, befestigt der Gabelstaplerfahrer die Big-Baggurte an einem abnehmbaren Big-Bag Hubrahmen und hebt den Rahmen dann in die Halterung an der Big-Bag-Austrageeinheit.

Die Austrageeinheit entlädt die Rußpellets aus dem Big-Bag in einen speziell dafür vorgesehenen Trichter, aus dem ein 4,5 m langer flexibler Schneckenförderer mit 11,4 cm Außendurchmesser, ebenfalls von Flexicon, das Material in einen Stahlbehälter überträgt. An dieser Stelle geht alles so weiter, wie es früher mit den Stahlbehältern geschah; ein Gabelstapler transportiert die Behälter entlang der Zwischenebene in den Behälter über einem der Mischer, wo er seine Last abgibt.

Luftdichtes System ergibt sauberere Anlage

Die Big-Bag-Austrageeinheit ist so konzipiert, dass sie das zu entladende Material vollständig aufnimmt und eine Kontamination des Produkts und der Anlagenumgebung verhindert. Der Big-Bag Stutzen wird an einem SPOUT-LOCK™-Klemmring befestigt, der eine dichte Verbindung zwischen der Reinseite des Big-Bag Stutzens und der Reinseite eines TELE-TUBE™-Teleskoprohrs (durch das das Material ausgetragen wird) bildet. Das Rohr hebt den Klemmring pneumatisch an, so dass der Bediener eine staubdichte Verbindung mit dem Big-Bag Stutzen herstellen kann. Das Rohr senkt sich dann ab und zieht den Big-Bag lang, um die Pellets vollständig abzuführen. Außerdem fördern FLOW-FLEXER™-Sack-Walkeinrichtungen — zwei Platten, die sich unter dem Big-Bag befinden — durch Heben und Senken der gegenüberliegenden Unterkanten den Big-Bag in eine V-Form und richten so das Material auf den Big-Bag Stutzen aus.

Oberhalb des Klemmrings umgibt ein POWER-CINCHER™-Durchflussregelventil den oberen Teil des Big-Bag Stutzens, um das Wiederzusammenfügen von teilweise leeren Säcken zu ermöglichen. Sobald der Big-Bag leer ist, betätigt der Bediener den BAG-VAC™-Staubsammler, der ein Vakuum innerhalb des abgedichteten Systems erzeugt, wodurch der leere Big-Bag zum erneuten Anbinden und Entfernen staubfrei in sich zusammenfällt.

Der Förderer umschließt eine flexible Edelstahlschnecke mit spezieller Geometrie, um die Verdichtung von Materialien wie Ruß, die bei herkömmlichen Förderern zum Verklemmen neigen, zu minimieren.

Beim Drehen zentriert sich die Schnecke selbstständig im Kunststoffrohr und schafft so einen flexiblen Freiraum zwischen Schnecke und Rohrwand, der genügend Platz für einen beschädigungsfreien Granulatfluss gewährleistet.

Das Einlaufende des Förderers sitzt am Ausgang des Trichters. Über dem Auslaufende treibt ein 4-kW-Antrieb die Schnecke an, während das Material vom Auslauf des Förderers durch einen flexiblen Abwurf mit einem Durchmesser von 15,2 cm in die Stahlbehälter gelangt. Durch die vollständige Einhausung des Förderers wird die Sauberkeit der Anlage gewährleistet.

Eine Chargenzeitsteuerung aktiviert den Förderer in einem wiederholbaren Zeitintervall, um die Behälter zu füllen.

„Wir haben die Vorräte an Ruß von 227 bis 454 auf 23 bis 45 Tonnen reduziert", sagt Pierce. „Dieses Schüttgut-Entladesystem verbessert unsere Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit und drosselt unsere Kosten."

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Big-Bag-Handling-System reduziert den Rußlagerbestand und hält eine Compoundieranlage sauber

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Die Big-Bag-Austrageeinheit, der Trichter und der flexible Schneckenförderer von Flexicon halten die Rußpellets vollständig im Zaum und verhindern, dass Rußstaub in die Anlagenumgebung gelangt. Ein SPOUT-LOCK™-Klemmring bildet eine dichte Verbindung zwischen dem Big-Bag Stutzen und dem TELE-TUBE™-Teleskoprohr, das den Sack beim Längerwerden straff hält und so die Entleerung fördert. Das so versiegelte System wird durch den schwarzen Schlauch zu einem BAG-VAC™-Staubsammler abgesaugt, der den aufgewirbelten Staub zurückhält, die leeren Big-Bag zusammenfaltet sowie den Staub aufsaugt, der beim manuellen Zusammenfalten der Big-Bag entsteht.

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Kirkhill-TA erhält Ruß jetzt in Big-Bags, um die Lagerbestände zu minimieren. Ruß verleiht den von Kirkhill-TA hergestellten Elastomeren wichtige Eigenschaften.

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Staub entsteht, wenn die Rußpellets mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm aneinander reiben.

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