Апарат і спосіб завантаження контейнерів гранульованим або порошкоподібним матеріалом

1. Апарат для наповнення контейнерів, зокрема, гранульованими, порошкоподібними або тонкоподрібненими твердими речовинами, з високим вмістом повітря, який має подавальну насадку, виконану з можливістю введення в подавальний отвір контейнера, який відрізняється тим, що подавальна насадка виконана з можливістю введення твердих речовин під тиском, а контейнер є повітропроникним та оточений корпусом (3), що складається з двох або декількох частин. 2. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що подавальна насадка обладнана гнучкою ущільнювальною вставкою, що забезпечує безпилове наповнювання під тиском. 3. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що площа основи корпуса (3) має форму, вибрану з групи, що включає багатокутник, коло, півколо, еліпс, трапецію, трикутник, ромб, квадрат і прямокутник, або площу основи, що має зіркоподібну форму. 2 (19) 1 3 76169 4 ропроникного тканого матеріалу з пластикового квадрат і прямокутник, або має площу основи зірволокна, переважно поліпропілену, пластикового коподібної форми, а також тим, що контейнер витканого матеріалу, текстильного тканого матеріаконаний у формі ковпака, з'єднаних між собою мілу, картону, паперу, паперо-пластикового тканого шків, або приймає форму резервуара, що матеріалу, пластикового нетканого матеріалу, текприєднується. стильного нетканого матеріалу або композицій 16. Еластичний контейнер для багатократного навищезгаданих матеріалів. повнення і видалення тонкоподрібнених твердих 13. Спосіб за будь-яким з пп. 10 - 12, який відрізречовин, який відрізняється тим, що він складаняється тим, що тиск наповнення становить, як ється принаймні з двох шарів, де один шар викоправило, менше ніж 8 бар, переважно менше ніж 2 наний з повітропроникного, несучого матеріалу, а бар, і найбільш переважно від 0,2 до 1,2 бар. інший шар складається з фільтрувального матері14. Спосіб за будь-яким з пп. 10 -12, який відрізалу. няється тим, що передбачена можливість заван17. Фільтрувальна гофрована картонна упаковка таження будь-яких тонкоподрібнених гранульова(коробка) для тонкоподрібнених твердих речовин, виконана з можливістю вентиляції, яка відрізняних порошкоподібних твердих речовин, з високим ється тим, що один бік гофрованого картону склавмістом повітря й вибраних з групи, що складається з пірогенних оксидів, осаджених оксидів, сажі і дається з паперу з високим ступенем повітропроїх модифікацій. никності, і внутрішнього листа(ів), який має 15. Спосіб за будь-яким з пп. 10 -13, який відрізхвилястий профіль, а інші боки і проміжні шари няється тим, що контейнер має площу основи у складаються з непроникного стандартного гофроформі, вибраної з групи, що включає багатокутник, ваного мікроперфорованого картону. коло, півколо, еліпс, трапецію, трикутник, ромб, Даний винахід стосується апарата і способу наповнення контейнерів гранульованими або порошкоподібними матеріалами, зокрема, тонко подрібненими твердими речовинами з високим вмістом повітря також, як і безпосередньо контейнера. Обробка сипких тонко подрібнених твердих речовин з високим вмістом повітря і надзвичайно низькою насипною щільністю таких, як наприклад тонко подрібнений кремнезем, створює різні проблеми. Виробники, також як і кінцеві споживачі, зіштовхуються з фактом, що такі матеріали піднімають пил навіть при незначній повітряній конвекції. Утворення пилу необхідно уникати, щоб захистити персонал, який працює з продуктом, від можливого нанесення шкоди його здоров'ю при вдиханні пилу. Крім того, низька насипна щільність збільшує вартість транспортування, оскільки відношення маси контейнера до маси наповнення високе, і відповідно потрібна велика кількість матеріалу для упакування. Внаслідок своєї тривимірної просторової розгалуженої структури тонко подрібненій кремнезем є продуктом, що має надзвичайно низьку об'ємну густину після ущільнення, приблизно від 40 до 50г/л. Внаслідок його дрібнозернистої структури, тонко подрібнений кремнезем здатний до зв'язування дуже великої кількості газу, наприклад повітря так, що продукт переходить у квазірідкий стан, приблизно від 20 до 30г/л. Спонтанний витік цього вмісту повітря, що видаляється, відбувається дуже повільно і неповністю. Проблемі пилу в цьому рідкому стані також надається підвищене значення тому, що рухливість тонко подрібненого кремнезему надзвичайно висока. Тому сипкі, тонко подрібнені тверді речовини з високим вмістом повітря і надзвичайно низкою насипною щільністю вводяться в повітропроникні резервуари, переважно, за допомогою вакуумпристрою, якийзастосовується зовні. При цьому тривалість наповнювання збільшується також, як збільшується і вміст повітря. Резервуари складаються з трьох, чотирьох шарів паперу, і один шар паперу може бути додатково ламінований поліетиленом, як бар'єром проти проникаючої вологості. Для досягнення необхідної повітропроникності під час процесу наповнювання всі шари мікроперфоруються. Ефект, який при цьому досягається, полягає в тому, що продукт при його введенні в резервуар ущільнюється, і щільність його наповнення збільшується відносно природної насипної щільності. Також можливо виконати попередню деаерацію, використовуючи спеціальні притискні ролики, але це може завжди викликати структурне пошкодження, що може несприятливо впливати на властивості твердих речовин при використанні. Більш високе співвідношення маси продукту до маси контейнера знижує вартість транспортування, але ця економія компенсується додатковими витратами, пов'язаними з використанням спеціального контейнера і необхідних наповнювальних пристроїв. Спосіб і прийомний резервуар для багатократного наповнювання з спорожнюванням сипкого продукту, що має низьку насипну щільність, відомі з ЕР-А-0773159. Прийомний резервуар з тканого матеріалу, описаний там, так званий великий резервуар або також суперрезервуар, складається з еластичного повітропроникного тканого матеріалу, переважно, з одно або багатошарового еластичного тканого матеріалу з принаймні одним вхідним отвором. Цей прийомний резервуар з тканого матеріалу також наповнювали з використанням вакуумних наповнювальних систем. Вакуумне розрідження прикладають до прийомного резервуара з 5 76169 6 тканого матеріалу, і продукт всмоктують через нтаження контейнерів, зокрема, тонко подрібневідкритий вхідний отвір у прийомний резервуар з ними твердими речовинами, з високим вмістом тканого матеріалу, поки не досягають необхідної повітря, який полягає в тому, що повітропроникний маси наповнення. Вихідний газ розподіляється по контейнер встановлюють в апараті, відповідно до всій поверхні прийомного резервуара з тканого винаходу, повітронепроникно з'єднують контейнер матеріалу. Протягом процесу наповнювання, проз подавальною насадкою, здійснюють наповнення дукт реверсивно ущільнюється таким же чином, як контейнера під тиском і видаляють наповнений при насипанні в резервуари, без руйнування в контейнер. процесі його структури. Наступним об'єктом винаходу є еластичний DE-A-19839106 описує еластичні великі конконтейнер для тонко подрібнених твердих речовин тейнери для тонко подрібнених твердих речовин, з для багатократного наповнення і видалення, який високим вмістом повітря для повторного наповнювідрізняється тим, що він складається з принаймні вання, використовуючи вакуумні наповнювальні двох шарів, один над іншим, де один шар складасистеми, що складаються з принаймні двох наклається з повітропроникного несучого матеріалу, що дених шарів, внутрішнього шару, що складається з є переважно без покриття, а інший шар складаєтьповітропроникного тканого матеріалу без покриття ся з фільтруючого матеріалу. і зовнішнього шару, що є пилонепроникним і був Відповідно до першого варіанту виконання випокритий гідроізолюючим шаром і ці шари були находу, повітропроникний, опорний матеріал може взаємно з'єднані спеціальним швом таким чином, розміщатися на зовнішньому боці, а фільтруючий що контейнер може аеруватися тільки через нього. матеріал на внутрішньому боці. При такій конструкції контейнерів, зокрема, під Однак, можливі й інші комбінації шарів від внучас збереження у великому контейнері наповнютрішньої частини до зовнішнього боку, причому вального продукту, могло бути знижене підвищенкомбінація опорного і фільтруючого елемента коння вологості. тейнера є суттєвою. Незважаючи на те, що повітря більше не здатКонтейнер відповідно до винаходу може бути не залишити прийомний резервуар з тканого марозроблений для довільних кількостей тонко подтеріалу по всій площі поверхні, недоліком є те, що рібнених наповнювачів. період часу, необхідний щоб досягти необхідної Контейнер, відповідно до винаходу, може пенасипної щільності значно збільшується і продукреважно використовуватися для мас, які становтивність наповнення тому знижується. Для компелять менше 1,200кг. На відміну від цього, контейнсації цього, DE-A-19839106 описує специфічний нери, відповідно до попереднього рівня техніки, спосіб наповнювання цього великого контейнера, могли розмістити тільки наповнювач, який має при якому наповнювальний матеріал піддають масу лише від 90 до 100кг. попередній деаерації до наповнювання, і подальМатеріал, що використовується для кожного шу деаерацію через шви матеріалу здійснюють під шару, може бути доступним в промислових обсячас наповнювання. Попередня деаерація і внаслігах матеріалом. док цього часткове ущільнення наповнювального Контейнер, відповідно до винаходу, дозволяє продукту також здійснюється за допомогою застодосягти безпилового наповнення, завдяки ущільсування вакууму. ненню на внутрішній частині контейнера, зокрема, Недоліком способу, описаного в DE-Aвикористовуючи апарат, відповідно до винаходу, 19839106 є надзвичайно високі витрати на апарат, де безумовно можуть бути досягнуті більш високі оскільки вакуумні системи потрібні як для поперенасипні маси. днього ущільнення, так і для наповнення великого Тонко подрібнений матеріал може бути вилуконтейнера. Незважаючи на ці витрати пропускна чений з контейнера, відповідно до винаходу, через здатність є все ще занадто низькою так, що спосіб попередню флюїдизацію й одночасне транспортуописаний у DE-A-19839106, є повністю неекономівання. чний. Для цього можуть використовуватися відомі Це є відповідно об'єктом даного винаходу, дренажні пристрої. щоб забезпечити апарат, контейнер і спосіб заванКонтейнер, відповідно до винаходу, показаний таження контейнерів, зокрема, тонко подрібненисхематично на Фігурі 3. ми твердими речовинами, з високим вмістом повіПодальшим об'єктом винаходу є контейнер з тря, при яких висока пропускна здатність з гофрованого картону (коробка) для тонко подрібадекватним стисканням твердих речовин, які потнених матеріалів, виконаний з можливістю вентирібно насипати, може бути досягнута з низькими ляції. Цей контейнер відрізняється тим, що один витратами на апарат і тому низькими капітальними бік гофрованого картону складається з паперу з витратами. високим ступенем повітропроникності, и внутрішЦя мета досягається завдяки апарату для нанього лист(ів), що має хвилястий профіль, а інші повнення контейнерів, зокрема, тонко подрібненибоки і проміжні шари складаються з повітронепроми твердими речовинами, з високим вмістом повіникного стандартного гофрованого картону з міктря, який має подавальну насадку, виконану з роперфорацією. можливістю введення в подавальний отвір конДовільні комбінації зовнішніх шарів, внутрішніх тейнера, при чому подавальна насадка виконана з шарів і проміжних шарів можливі, коли контейнер можливістю введення твердих речовин під тиском, (контейнер з гофрованого картону) має як опорну, а контейнер оточується корпусом, що складається так і фільтруючу конструкцію. з двох або декількох частин (3). Це приводить до наступних переваг у порівДаний винахід стосується також способу заванянні з відомою технологією: високо повітропрони 7 76169 8 кний внутрішній шар діє, як фільтр для продукту і наних між собою мішків або приймати форму редозволяє повітрю виходити. зервуарів, які приєднуються. Втім, щоб гарантуваЗовнішній шар і проміжний шар (шари) і внутти надійне керування, навіть під час наповнювання рішній лист (листи), який має хвилястий профіль, під тиском, вигідно, якщо протягом процесу наповамортизують навантаження, але дозволяють винювання, корпус входить в контакт з контейнером, ходити повітрю. В результаті цієї конфігурації, пощо буде наповнюватися, так рівномірно і щільно вітря виводиться швидко через стінки, і продукт наскільки це можливо. Тому доцільно, якщо корпус може бути розташований високо усередині консуттєво відповідає формі контейнера. Додаткове тейнера із високим ступенем ущільнення, із значно оснащення корпуса дозволяє адаптувати відповідбільш високими масами наповнення, ніж можливо ний контейнер, що буде наповнений. при відомих системах (до 1,200кг у порівнянні з Внаслідок надлишкового тиску, що переважає відомими 90-100кг, в залежності від типу продув внутрішній частині контейнера, повітря відвокту). диться по поверхні контейнера. Оскільки надлишКонтейнер, відповідно до винаходу, показаний ковий тиск здатний знизитися, ущільнення наповсхематично на Фігурі 5. нювального продукту, також досягається. Щоб Тонко подрібнені тверді речовини, з високим дозволити надлишковому тиску виходити з конвмістом повітря, можуть бути насипані з відповідтейнера настільки швидко, наскільки можливо, ним ущільненням твердих речовин при високих особливо в випадку добре підігнаного корпуса, пропускних здатностях, використовуючи апарат, доцільно, якщо корпус (3) безпосередньо є також відповідно до винаходу, і спосіб, відповідно до газопроникним. Корпус може мати стінки з отвовинаходу, без високих витрат на апарат. Зокрема, рами або з відповідною пористістю. Це може бути передбачена можливість завантаження тонко поддосягнуто, наприклад, отворами в стінках корпуса. рібнених гранульованих порошкоподібних твердих Особливо вигідно, якщо стінки корпуса виготовлені речовин, з високим вмістом повітря і вибраних з з матеріалу, вибраного з перфорованого листа, пірогенних оксидів, осаджених оксидів, саж і мокомірок або сітки, тканого матеріалу або спеченого дифікацій. матеріалу або коміркового матеріалу тому, що це Зокрема, при пневматичному транспортуванні забезпечує високу газопроникність з відповідною наповнювального продукту, результуючий тиск є стабільністю щоб гарантувати, що контейнер не достатнім для досягнення відповідного наповненвибухне при наповнюванні навіть під високим тисня контейнера. Відповідно до переважного втіленком. Корпус може складатися з декількох частин, ня даного винаходу, апарат, відповідно до винахопереважно з двох частин. Корпус (3) може мати ду, має спеціальну подавальну насадку, що днище і може бути виконаний без днища. Переваобладнана гнучкою ущільнювальною вставкою і жно, корпус (3) не має днища. тому забезпечує безпилове наповнення під тисЗгідно з особливо переважним варіантом виком. Подавальна насадка, може бути такою, що конання апарата відповідно до винаходу, корпус деформується і тому надає можливість наповняти (3) може складатися з двох або більше частин, а контейнери різних розмірів. апарат має додаткові пристрої для вивільнення Корпус, що є важливим компонентом апарата, наповненого контейнера, за допомогою яких ці дві відповідно до винаходу, повинний витримувати, частини (3а, 3b) корпуса виконані з можливістю зокрема, необхідний тиск. У той же самий час, ковідділення одна від іншої, а також з можливістю рпус служить відповідною опорою для контейнера приведення в дію незалежно одна від іншої, вручпротягом процесу наповнювання, гарантуючи, що ну або автоматично, переважно, електропневмаконтейнер витримає прикладений тиск і збереже тично. Зокрема, в разі форми корпуса з площею свою форму протягом процесу наповнювання. основи в вигляді багатокутника, доцільно, якщо Контейнери різноманітних форм і матеріалів корпус може бути відділений по діагоналі, оскільки можуть бути наповнені в апараті, відповідно до це запобігає пошкодженню контейнера. винаходу. Матеріалами можуть бути: повітропроЗгідно з найбільш переважним варіантом виникний, переважно, поліпропіленовий тканий маконання даного винаходу, корпус не має ніякого теріал, тканий матеріал із пластикових волокон, днища, іншими словами корпус відкритий у нижній текстильний тканий матеріал, картон, паперочастині. Це втілення забезпечує особливо просте пластиковий тканий матеріал, пластиковий неткакерування процесом наповнювання. ний матеріал, текстильний нетканий матеріал або Після того, як двоскладовий корпус замикаєтькомпозиції вищезгаданих матеріалів. Тиск наповся, і дві частини з'єднуються одна з іншою, може нення складає звичайно від 0 до 8бар, переважно починатися фактичний процес наповнювання. Навід 0 до 2бар і особливо переважно від 0,2 до приклад, контейнер може тоді бути розміщений 1,2бар. безпосередньо на плиті або піддоні, подавальна Контейнери, що використовуються в апараті насадка може тоді бути введена в отвір подачі відповідно до винаходу, при використанні способу, контейнера і може бути з'єднана герметично з конвідповідно до винаходу, можуть мати будь-які тратейнером. Після завершення процесу наповнюдиційні форми і бути виконаними із будь-яким травання, два клини корпуса можуть тоді бути віддідиційних матеріалів. Наприклад, контейнери молені один від іншого і можуть приводитися в дію жуть мати площу основи вибрану з групи, що незалежно один від одного, щоб звільнити наповскладається з багатокутника, кола, півкола, еліпса, нений контейнер. Оскільки наповнений контейнер трапеції, трикутника, ромба, квадрата і прямокуттоді стоїть на плиті або піддоні, він може бути легника або зіркоподібну площу основи. Контейнери ко вилучений пристроєм для транспортування. також можуть бути виконані у формі ковпака, з'єдДаний винахід буде тепер описаний знову з 9 76169 10 посиланням на фігури. щоб дозволити вільний доступ, наприклад, приФіг.1 - вид збоку переважного варіанта викострою транспортування для видалення наповненання даного винаходу. ного контейнера. Фіг.2 - вид зверху варіанту виконання згідно з Фігура 3 показує схематичне зображення конФіг.1 з відкритим корпусом. тейнера відповідно до винаходу. Як показано на фігурах, переважний варіант З одного боку, контейнер 6, відповідно до Фівиконання даного винаходу включає каркас 1 з гури 3, складається з двох шарів, а саме опорного, двома напрямними 2 нагорі, по яких ці дві половиповітропроникного зовнішнього матеріалу 7 (РР ни 3а і 3b корпуса (3) можуть бути переміщені звитканої стрічки з питомою масою від 75 до 300г/м3). чайними привідними пристроями. У матеріалу відсутнє покриття для того, щоб В втіленні, показаному на Фіг.1 і 2, корпус має повітря могло проходити через нього. квадратну площу основи і розділений по діагоналі Цей зовнішній шар є, як опорним, так і несуна дві половини 3а і 3b. Це гарантує, що дві полочим для продукту масою до 1,200кг. вини можуть легко бути відділені від наповненого З іншого боку, другий шар, внутрішній шар 8 контейнера, навіть у випадку, коли корпус знахо(вбудований) складається з фільтруючого матерідиться під тиском, який зумовлений високим тисалу (наприклад, HDPE нетканий "Tyvek" виробницком наповнення. тва DuPont, що утримує тонко подрібнений проКорпус, також має дві половини оболонок 4а і дукт, але дозволяє виходити з продукту повітрю, 4b, що оточують подавальну насадку (не показапроходячи через нього (фільтруючий ефект). ну), коли вони закриті. Дренажний патрубок 9 показаний схематично Як показано на Фіг.2, корпус 3 є відкритий в на Фігурі 4. Дренажний патрубок має конусоподібнижній частині, і контейнер поміщений на піддон ну конструкцію й таким чином особливо підходяабо плиту протягом процесу наповнювання. Також щий для спеціального дренажного пристрою згідно перевагою є те, що, як показано на фігурах, якщо з ЕР 0761566 В1. подавальна насадка розміщається симетрично Фігура 5 показує схематичне зображення конвідносно каркасу 1, при цьому половина корпуса тейнера з гофрованого картону відповідно до ви3а може бути вилучена далі з піддона або плити 5, находу. 11 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76169 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601