WEST WARWICK, RI — Original Bradford Soap Works, Inc. ist ein privater Hersteller hochwertiger Kessel- und synthetischer Seifenstücke, der im Geschäft mit synthetischen Seifen „für Aufsehen sorgen“ will.
Um Produktion und Absatz zu steigern, hat Bradford Soap sein Materialfördersystem von der manuellen Sackentleerung auf eine automatisierte Entladung von Schüttgutsäcken umgestellt, um große Mengen an Rohstoffen zuzuführen. Das Unternehmen führte außerdem ein flexibles Fördersystem ein, um Rohstoffe in einem beengten vertikalen Raum zu transportieren, sowie ein automatisiert gesteuertes Wiege- und Dosierverfahren, um einen großen Rührbehälter präzise zu befüllen.
Durch diese Erweiterung konnte Bradford Soap die Produktionsmenge und Produktivität seiner synthetischen Seifen steigern und gleichzeitig die Produktqualität, die Ergonomie für die Mitarbeiter sowie das Arbeitsumfeld verbessern. Die erweiterte Produktionsanlage hat sich in weniger als zwei Jahren amortisiert.
Einschränkungen beim manuellen Entladen
Bradford Soap stellte von der manuellen Entleerung von 50-Pfund-Säcken mit angeliefertem granuliertem Tensid auf das automatisierte Entladen von 800- bis 1.200-Pfund-Großsäcken um. Die kleinen Säcke wurden ursprünglich in einen kleineren Tank im Erdgeschoss entleert, doch ihre Entsorgung verursachte höhere Kosten. Durch den Kauf von weniger Großsäcken und die Entsorgung von weniger leeren Säcken konnten die Kosten gesenkt werden.
Das manuelle Entleeren brachte weitere Probleme mit sich. Papierverunreinigungen, die beim Aufschneiden der Säcke entstanden, beeinträchtigten die Produktqualität. In der Betriebsluft sammelte sich Staub an. Das Heben der Säcke, insbesondere durch kleinere Mitarbeiter, warf ergonomische Probleme auf, während das Aufschneiden der Säcke mit Messern Sicherheitsrisiken mit sich brachte.
Nun werden die ankommenden Flocken von einem automatisierten Schüttgutsack-Entlader der Flexicon Corporation verarbeitet, der die 800–1.200-lb-Schüttgutsäcke mithilfe eines elektrischen Hebezeugs und einer Laufkatze am oberen Ende seines auskragenden I-Träger-Rahmens anhebt. Der 12 ft hohe Entlader passt zwischen die Balken, die das Zwischengeschoss tragen, auf dem der Rührbehälter steht.
Mit Hilfe von Durchflussfördervorrichtungen entleert der Entlader die Säcke in einen darunter liegenden Trichter. Sackaktivierungsvorrichtungen leeren die Säcke vollständig, indem sie die gegenüberliegenden Unterkanten in zeitgesteuerten Intervallen anheben und absenken. Die geschlossene Einlaufrutsche des Trichters mit Durchflussregelventil sorgt für ein staubfreies Öffnen des Sackauslaufs beim Entleeren in den Trichter. Der geschlossene, flexible Förderer, der vom Schüttgutsack-Entleerer zum Rührbehälter auf dem 12-ft hohen Zwischengeschoss führt, hält Staub zurück.
Der Flexible Spiralförderer transportiert die Tensidflocken 26 Fuß weit bei einer Neigung von 42 Grad, wobei er eine leichte Biegung durch eine 6-Zoll-Öffnung im Zwischengeschoss zum Rührbehälter nimmt. Platzmangel in der Höhe, der den Einsatz schwerer, veralteter Fördermethoden erschwert, sprach für dieses leichte Schneckenfördersystem.
Herkömmliche Förderbänder sind zu schwer
Andy Moniz, Leiter der chemischen Verfahrenstechnik, berichtet, dass er zunächst eine Schwerkraftzuführung und anschließend einen starren Schneckenförderer aus Edelstahl in Betracht gezogen habe. Die Höhe von 12 Fuß unter dem Zwischengeschoss reichte jedoch nicht aus, um bei einem Schwerkraftsystem die Entleerung in einen am Boden montierten Tank zu ermöglichen.
Obwohl Bradford Soap in anderen Bereichen des Werks starre Schneckenförderer einsetzt, wäre ein solches System zu sperrig und zu schwer, um es in diesem beengten Raum zu installieren. „Ganz zu schweigen davon, dass es teuer wäre“, fügt Moniz hinzu. Der Förderer muss durch eine Öffnung in der stahlgestützten Zwischenebene zum 5-ft hohen Rührbehälter führen. „Auch ein starre Schneckenförderer aus Edelstahl ließ sich nicht in die von uns gewünschte Position biegen“, ergänzt Moniz.
Die ersten Reaktionen zur Herstellung der flüssigen Basis für synthetische Seife finden im Rührbehälter statt. Durch das Rühren werden die leicht schmelzenden, zerbrechlichen Tensidflocken und die zugesetzten Inhaltsstoffe in eine Flüssigkeit umgewandelt, die zu den nachgelagerten Arbeitsschritten gepumpt wird. Dazu gehören das Abkühlen, das Flockieren sowie das Hinzufügen von Farbstoffen und Duftstoffen, während sich die Flüssigkeit zu milder synthetischer Seifenstücke verfestigt.
Schonende Handhabung
Die weichen, körnigen Tensidflocken (Dichte: 27 lb/cu ft) erfordern eine schonende Handhabung und Förderung, da sie einen niedrigen Schmelzpunkt haben und dazu neigen, sich unter Reibung und Druck zu verdichten und miteinander zu verschmelzen.
Der Flexible Spiralförderer befördert die Flocken schonend, ohne dass es zu einer Zerkleinerung kommt, wie sie bei anderen in Betracht gezogenen Förderern auftreten kann. Die Flocken werden durch ein Außenrohr aus Polyethylen mit einem Durchmesser von 4,5″ befördert, das eine robuste, flexible Edelstahlschnecke umschließt, die von einem Elektromotor mit geringer Leistung angetrieben wird. Nur die innere Schnecke kommt mit dem Material in Kontakt. Während sich die flexible Schnecke im Rohr dreht, zentriert sie sich selbst, um einen Abstand zwischen der Schnecke und der Rohrwand zu gewährleisten. Die sanfte Rollbewegung des Produkts verhindert ein Verklumpen, Brechen oder Verkleben der Flocken.
Um die Menge der in den Rührbehälter abgegebenen Flocken genau zu wiegen, ist der Schüttgut-Entleerer auf Wägezellen montiert, die Informationen zum Gewichtsverlust an eine Steuerung übertragen. Während der flexible Förderer den Behälter beschickt, schaltet die Steuerung den Förderer ab, sobald das eingestellte Gewicht erreicht ist.
Flexicon entwickelte das Materialfördersystem nach einer Bewertung des Tensids in seinem Testlabor. Laut Moniz befördert das neue System mehr Material, sicherer, kostengünstiger und in einer saubereren Anlagenatmosphäre. Auch die Produktqualität ist besser.
„Ohne das flexible Förderband hätten wir das nicht so einfach bewerkstelligen können“, sagt Moniz.