Das Pro­blem: Ver­här­teter In­halt in Big Bags

In Big Bags wer­den heu­te tau­sen­de von Schütt­gü­tern welt­weit zum Teil über gro­ße Ent­fer­nun­gen trans­por­tiert. 

Seit ih­rer Ein­füh­rung vor gut drei­ßig Jah­ren sind Big Bags als Groß­g­ebin­de für die un­ter­schied­lichs­ten Schütt­gü­ter in der Che­mie-, Phar­ma- und Le­bens­mit­tel­tech­nik un­ent­behr­li­ch ge­wor­den, da sie

• von Schütt­gut­her­stel­lern stau­barm und ge­wichts­ge­n­au be­füllt wer­den kön­nen,

• als Ein­weg­ge­bin­de kei­ne Leer­fahr­ten von LKW wie beim Ein­satz von Schütt­gut­con­tai­nern er­for­dern und

• beim Schütt­gut­ver­ar­bei­ter im Re­gel­fall über den am Bo­den des Big Bag an­ge­näh­t­en Ent­leer­schlauch al­lein durch die Schwer­kraft ent­leert wer­den kön­nen.

Das in ei­nem Big Bag ver­pack­te Schütt­gut kann si­ch ver­fes­ti­gen. Man spricht auch von ver­här­tetem, ver­ba­cke­nem oder ver­klump­tem In­halt. Da­bei ent­ste­hen mehr oder we­ni­ger gro­ße Klum­pen, im un­güns­tigs­ten Fall ver­här­tet der ge­sam­te In­halt des Big Bags zu ei­nem Mo­no­blo­ck.

Sind die Klum­pen so groß, dass sie nicht durch den Aus­lauf­schlauch pas­sen, so kann der Big Bag nicht mehr ent­leert wer­den. 

Um zu ver­ste­hen, war­um si­ch ein Schütt­gut ver­fes­tigt, muss man von sei­nen phy­si­ka­li­schen Ei­gen­schaf­ten aus­ge­hen.

Schütt­gü­ter kön­nen

• si­ch auf­grund Ih­rer Mi­kro­struk­tur durch Be­we­gung wäh­rend des Trans­ports ver­dich­ten. Die Ver­dich­tung tritt vor al­lem im Bo­den­be­reich des Big Bags auf, so dass er nicht mehr oh­ne wei­te­res ent­leert wer­den kann.

• hy­gro­sko­pi­sch sein, wie zum Bei­spiel Sal­ze. Die­se neh­men wäh­rend Trans­port und La­ge­rung Feuch­tig­keit aus der Um­ge­bung auf, was zum teil­wei­sen oder völ­li­gen Aus­här­ten des Big Bags füh­r­en kann.

• tem­pe­ra­tur­emp­find­li­ch sein, wie zum Bei­spiel Wach­se. Bei hin­rei­chend nied­ri­ger Schmelz­tem­pe­ra­tur kann es, vor al­lem im Som­mer, zur Bil­dung von Klum­pen kom­men. 

Ob und in wel­chem Aus­maß der In­halt ei­nes Big Bags si­ch ver­fes­tigt, hängt da­her für ein ge­ge­be­nes Schütt­gut von den Be­din­gun­gen ab, un­ter de­nen der Big Bag ge­la­gert und trans­por­tiert wird. Da­bei kommt es nicht nur auf die Wer­te von zum Bei­spiel Luft­feuch­tig­keit oder Tem­pe­ra­tur an, son­dern auch dar­auf, wie lan­ge der Big Bag die­sen Be­din­gun­gen aus­ge­setzt ist.

Bei den meis­ten Ma­schi­nen wird der Big Bag  mit Kran oder Ga­bel­stap­ler  zwi­schen sym­me­tri­sch rechts und links da­von an­ge­ord­ne­ten, hy­drau­li­sch an­ge­trie­be­nen Werk­zeu­gen  po­si­tio­niert, die si­ch in ei­ner ho­ri­zon­ta­len Ebe­ne be­we­gen. Der Big Bag wird be­ar­bei­tet, in­dem die Werk­zeu­ge vor- und zu­rück­ge­fah­ren wer­den. Die wirk­sa­men Ober­flächen der Werk­zeu­ge sind klein im Ver­hält­nis zu der zu be­ar­bei­ten­den Quer­schnitts­fläche des Big Bags. 

Um den Big Bag in sei­ner gan­zen Höhe be­ar­bei­ten zu kön­nen, wer­den die Werk­zeu­ge selbst hy­drau­li­sch an­ge­ho­ben und ab­ge­senkt.

Der Big Bag kann auch mit ei­nem Kran zwi­schen den fest­ste­hen­den Werk­zeu­gen auf und ab be­wegt wer­den.

Bei an­de­ren Kon­struk­tio­nen ste­hen die Werk­zeu­ge fest, wäh­rend der auf ei­ner Pa­let­te ste­hen­de Big Bag mit Hil­fe ei­nes Hub­ti­sches be­wegt wird.

Ei­ne wei­te­re Lö­s­ung be­steht da­rin, meh­re­re Werk­zeug­paa­re übere­in­an­der an­zu­ord­nen, so­dass der Big Bag nicht auf und ab be­wegt wer­den muss.

Al­le oben be­schrie­be­nen Ma­schi­nen kön­nen mit ei­nem Dreh­tel­ler (Dreh­plat­te) aus­ge­rüs­tet wer­den, da­mit der Big Bag auch von an­de­ren Sei­ten be­ar­bei­tet wer­den kann

Für den Fall, dass der Big Bag nicht nur ent­leer­bar ge­macht, son­dern auch gleich an Ort und Stel­le ent­leert wer­den soll, wer­den Ma­schi­nen an­ge­bo­ten, die nicht nur den ver­här­teten In­halt ei­nes Big Bags zer­klei­nern kön­nen sol­len, son­dern auch die Funk­tio­na­li­tät ei­ner Big Ba­g-Ent­leer­sta­ti­on auf­wei­sen.

Ma­schi­nen, die den Zer­klei­ne­rungs­vor­gang au­to­ma­ti­sch aus­füh­r­en kön­nen, sind mit ei­ner Spei­cher­pro­gram­mier­ba­ren Steue­rung aus­ge­rüs­tet. Um die Be­we­gun­gen der Werk­zeu­ge so­wie ge­ge­be­nen­falls von Kran oder Hub­ti­sch und Dreh­ti­sch auf­ein­an­der ab­zu­stim­men, müs­sen auf­wän­di­ge Schal­tun­gen ge­baut und kom­ple­xe Pro­gram­me er­stellt wer­den, be­son­ders dann, wenn der Be­ar­bei­tungs­ab­lauf an das im Big Bag ent­hal­ten Schütt­gut an­ge­passt wer­den muss. Der Be­die­ner muss das ge­eig­ne­te Pro­gramm über ei­ne gra­fi­sche Be­nut­zungs­schnitt­stel­le aus­wäh­len.

Durch Ein­wir­kung der Werk­zeu­ge ent­ste­hen zwangs­läufig Klum­pen. Grö­ße und Be­schaf­fen­heit der Klum­pen hän­gen von Art und Zu­stand des Schütt­gu­tes ab. Je klei­ner die Werk­zeu­ge sind, um so we­ni­ger sind sie im Stan­de, bei noch­ma­li­gem Zu­fah­ren die im ers­ten Ar­beits­gang ent­stan­de­nen Frag­men­te wei­ter zu zer­bre­chen. Die­se wer­den viel­mehr durch die Werk­zeu­ge im In­ne­ren des Big Bags ver­scho­ben, aber nicht zer­bro­chen. Die Ent­leer­fäh­ig­keit kann so nicht er­reicht wer­den.

Fehlt ei­ne äu­ße­re Be­gren­zung, dann kann der Big Bag durch die Werk­zeu­ge sehr stark ab­ge­plat­tet wer­den.  Da­bei wer­den Klum­pen im In­ne­ren des Big Bag ver­scho­ben und von den Werk­zeu­gen nicht er­fasst, so­dass auch in die­sem Fall die Ent­leer­fäh­ig­keit nicht zu­stan­de kommt.

Beim Werk­zeug­vor­schub kann es da­zu kom­men, dass

• der ver­här­tete schütt­gut­ar­ti­ge In­halt des Big Bag nur im un­mit­tel­ba­ren Ein­wir­kungs­be­reich des Werk­zeugs bricht aber

• der ver­här­tete In­halts des Big Bags ober­halb und un­ter­halb der Ein­wirk­stel­le des Werk­zeugs nicht ge­bro­chen wird.

In die­ser Si­tua­ti­on be­steht die Ge­fahr, dass das Bänd­chen­ge­we­be des Big Bags, das dem Werk­zeug fol­gen muss, un­ter Span­nung ge­rät und des­halb in dem in Ab­bil­dung 14 rot ge­färb­ten Be­reich reißt.

Bei man­chen der her­kömm­li­chen Ma­schi­nen wir­ken die Werk­zeu­ge nicht im Bo­den­be­reich des Big Bags. Ge­ra­de die­ser Be­reich ist aber von ent­schei­den­der Be­deu­tung für die Ent­leer­bar­keit, da dort der Ent­leer­schlauch aus dem Big Bag aus­tritt. Wenn auch nur ein gro­ßer Klum­pen über dem Ent­leer­schlauch liegt, kann der Big Bag nicht ent­leert wer­den.

Die gro­ße Zahl der Pres­s- Hu­b- und even­tu­ell Dreh­vor­gän­ge, zu­zügl­i­ch der Rück­be­we­gun­gen, führt bei her­kömm­li­chen Ma­schi­nen da­zu, dass die Be­ar­bei­tung des Big Bags lan­ge dau­ert und viel Ener­gie ver­braucht.

Tau­sen­de von Schütt­gü­tern wer­den in Big Bags trans­por­tiert und ge­la­gert. Ob und in wel­chem Um­fang der In­halt ei­nes Big Bags ver­här­tet, hängt je­doch nicht nur von den phy­si­ka­li­schen Ei­gen­schaf­ten des Schütt­gu­tes ab. Beim Trans­port und selbst bei län­ge­rer La­ge­rung im Big Bag kann es zur Ver­dich­tung des In­halts kom­men. Auch Um­welt­be­din­gun­gen wie Feuch­tig­keit und Tem­pe­ra­tur ha­ben Ein­fluss auf den Zu­stand des Big Ba­g-In­halts. Man kann da­her das Aus­maß der Ver­här­tung ei­nes be­stimm­ten Big Bags nicht vor­her­sa­gen, so dass stoff­spe­zi­fi­sche Steue­rungs­pa­ra­me­ter im All­ge­mei­nen sehr schwer zu fin­den sind und oft gar nicht ge­fun­den wer­den kön­nen. 

Vie­le der her­kömm­li­chen Ma­schi­nen kön­nen schon we­gen ih­rer Grö­ße nicht mo­bil ein­ge­setzt wer­den. Hin­zu kommt, dass sie oft an ih­rem Auf­stel­lungs­ort be­fes­tigt wer­den müs­sen, zum Bei­spiel durch Verdü­be­lung am Bo­den.

In Ma­schi­nen, die ei­nen Hub­ti­sch, ei­ne Dreh­vor­rich­tung oder ei­nen sons­ti­gen Bo­den­rah­men ha­ben, kann man nicht mit ei­nen Ga­bel­hub­wa­gen ein­fah­ren

Ein son­st un­­ve­r­än­­der­­tes Ge­rät nur aus Edel­­stahl zu bau­en, wird den An­­for­­de­­run­­­gen im Phar­ma­be­­reich nicht ge­­recht. Ei­­ne phar­­ma­­tau­g­­li­che Ma­­schi­­ne muss gla­t­­te Ober­­flächen ha­ben, da­­mit sie leicht zu rei­­ni­­gen ist.

Müs­sen Big Bags, de­ren In­halt ei­ne sehr ge­rin­ge Dich­te hat, auf Pa­let­te ste­hend ent­leer­bar ge­macht wer­den, so kön­nen sie ent­we­der schon in der Ma­schine oder spä­t­er beim Trans­port um­kip­pen.

In al­len Zer­klei­ne­rungs­ma­schi­nen ist das zu zer­klei­nern­de Gut von sta­bi­len Wän­d­en um­ge­ben. Er­st da­durch, dass die Wän­de beim Zer­klei­ne­rungs­vor­gang Kräf­te auf­neh­men, wird die Zer­klei­ne­rung über­haupt mög­l­i­ch. Ein­zig bei Ma­schi­nen, die ver­här­tete Big Bags ent­leer­bar ma­chen sol­len, gilt es als „Stand der Tech­nik“ si­ch dar­auf zu ver­las­sen, dass die­se Kräf­te durch das Big Ba­g-­Ge­we­be voll auf­ge­nom­men wer­den kön­nen.