图1  双通道Cleandock对接系统

无粉尘、无交叉污染和批次混淆等是在化学工业、医药产品生产企业和食品生产企业中涉及到固体原料混合时的一个重要话题。本文介绍的新型对接系统能够解决这些问题。

凡涉及到松散物料的处理时往往与粉尘是分不开的，而四处飞扬的粉尘是生产厂家所不希望看到的事情，它可能带来交叉污染、原材料批次的相互混淆、参杂。为此，德国AZO公司研发设计了一套新的对接系统。凡是要在集装式容器中混合搅拌的固体原材料，都有在定量设备和松散物料容器之间灵活对接的需求。德国Osterburken市AZO公司研发经理Frank Pahl先生说道：“我们研发的Cleandock原材料桶或者集装桶对接系统是一种移动式的对接系统，也可以灵活地在固定式的设备上定量称重，例如在蜗杆定量机与我们的AZOdos系统之间移动，完成不同容器之间的对接。”利用这一最新研发的产品，AZO公司满足了近几年来流程工业企业对各批次产品原材料配料时无交叉污染的要求。

与近年来已经为人们所熟悉的复式密封系统不同，AZO公司最新研发的Cleandock系列对接装置拥有全套称量装置对接功能。

零公差的无粉尘净化

新产品最典型的应用领域是所谓的建筑化工领域。在建筑化工企业不同颜料、油漆或者灰浆的生产过程中，配方中的原材料有时多达上百种，它们依次在固体材料混合设备中灵活地从一种配方转移到另一种配方中。为了节约时间，这些原材料一般都被存储在生产设备中，直接供产品生产使用。“因此这就要求保证，在生产设备中存放的原材料不能混入到当前投料配方的容器中去。”Pahl先生说道。这就需要采取有效的措施，防止通过粉尘或者气溶胶造成不同批次原材料配方的混淆。Pahl先生说：“该行业中的一个关键词就是避免批次混淆。”传统的措施是，分别使用不同的原材料输送通道输送有可能造成混淆的原材料。在颜料产品生产中，当颜料的亮度相似、色调以及化学特性略有差异时，采用的就是这种通道分流方式。而在食品生产过程中则适用另外一套标准：色、香、味。这对符合宗教习惯的配料等有着重要的意义和作用。

图2  对接系统的被动侧部件

为了满足上述要求，AZO公司将3年前就成功研发的Shuttledos定量控制系统集成到现在的Cleandock系统之中。集装容器系统中集成了带有往返运输装置的线性称重/定量系统。利用这套往返运输系统，一个产品在投料配方过程中，集装容器从一个定量称重点移动到另一个定量称重点。新型对接系统的安装保证了与产品接触的设备部件在容器交换时也不与周围环境相互接触。这就保证了盖板的外侧绝不与原材料相互接触，既不产生气溶胶也不会产生粉尘，因此也无需按照易燃易爆安全防护标准（Atex）建立一个防护区，而且这一系统在节能方面也表现得非常好。“工业设备供应商注重的是设备的碳足迹。”Pahl先生说道并指出，“导轨运输的集装容器在传递过程中所消耗的能源比气动系统要少。”

无粉尘、无交叉污染的关键

Cleandock系统主动侧与被动侧地准确定心是无粉尘、无交叉污染的关键。其工作原理是：称量装置上的容器（批次投料容器、桶或者集装容器）定位于定量控制装置下方。第一步是主动侧开启被动侧的挡板（端盖），并完成定心、对中。安装在被动侧的补偿器作为对接和解除对接以及充气和排气时一个灵活的连接器件。这一对接解除装置避免了强制分流力对称量装置地影响。

在定量称重过程开始之前，先由称量装置确定皮重。然后Cleandock对接装置开启，原材料进入容器之中。当容器中原材料达到规定的重量之后，停止原材料的供应，密封锥将定量装置关闭。被动侧重新压盖到容器口上，并严密地防尘密封。在密封接触面脱开时，集装式运输容器会重新密封好，避免了容器内含有粉体的气雾外溢。当挡板（端盖）被重新放置到主动侧的封口装置上、集装容器密封好后，移动式容器脱开对接，便可以向下一定量称重点运动了。在对接过程中，主动侧和被动侧装置完成定心和对接，随后两侧的密封装置全部打开。主动侧的装置共有3种型号：有1个定量输送通道的CD 300 E；有2个定量输送通道的CD 300 D和用于无压力容器（例如：漏斗）的CD 300 ET。据研发厂商介绍：定量和称重的准确性可以通过调节驱动装置的转速来调整，低电流低精度，高电流高精度。

图3  单通道Cleandock系统

此套对接系统可以在线清洁，但需要停机。也就是说在停产的时候由操作者来完成必要的清洁工作：打开壳体上的快速夹紧装置，利用平衡器开启盖板，这时壳体、主动侧密封锥和进料斗等装置都能够顺利地进行清洁维护了。称量装置补偿器和进气、排气过滤器的柔性连接件可用卡环连接和拆卸。被动侧部件地清洁只需打开集装式容器上的卡箍就可以了。在清洁时，被动侧的补偿器可以轻松地拆卸和安装，必要时可以进行更换。作为替代解决方案，也可以离线方式对对接系统进行清洁。此时，离线的对接系统可以方便地进行卫生清洁，且不影响生产线地正常生产。

市场经理Walter Sonntag先生说道：“Cleandock系列对接系统已经完成了实用测试。食品生产企业对这一解决方案表示出了极大的兴趣，因为目前被严格要求分开制造的阿拉伯食品和犹太食品越来越多。”

无扬尘的集装容器

PROCESS：Pahl先生，市场对AZO公司研发的Cleandock系统提出了什么样的要求？

Frank Pahl：市场对这一系统的要求除了可以接受的价格之外，就是在定量设备和目标容器之间不得有粉尘飞扬。另外还强烈要求称重装置与对接系统对接的实用性。用专业术语来讲就是：称量设备和支承部件之间的分流力应控制在后续称量设备的允许范围之内。其他的要求还有：在没有对接时目标容器中的粉尘不得外溢；必须避免在集装容器装满大量的松散物料后出现“尘土飞扬”的情况；在定量过程中要有严格地密封等等。

图4 Frank Pahl先生，AZO公司产品研发部门经理

PROCESS：这一系统主要是针对什么样的产品生产要求而研发的呢？

Frank Pahl：由于Cleandock系列的产品主要是针对AZO集团公司的设备而研发设计的，因此它主要是针对食品工业企业和基础化工产品设备应用而研发设计的。简单来说：就是应用多种原材料定量配方的生产场合。可以使用的松散物料是没有限制的。不仅可以是集装式容器中的微细粉末，也可以是粗大的颗粒状原材料。它们都可以在Cleandock系统中实现自动化地对接。

PROCESS：通过很多方案都可以实现无交叉污染。您的新方案有什么优势呢？

Frank Pahl：利用可分挡板系统不能可靠地实现不同工业自动化系统的工作要求。这里需要绝对平行的对接平面。为了保证功能的可靠性，对接系统使用一段时间之后必须进行维护保养。在我们研发Cleandock系统时，注意到了在恶劣的工作环境中持久工作的可靠性问题，所以AZO公司Cleandock对接系统的这种“应急性能”是与市场上常见产品的最大不同。

PROCESS：这一对接系统在不同定量设备中使用的灵活性如何？

Frank Pahl：在Cleandock系统的主动侧原材料输入通道中采用了通用连接接口，因此可以与各种常见的定量装置配套使用，例如定量给料机、震动定量机、震动输送机以及螺旋给料机等都可以与Cleandock对接系统配套使用，输送松散物料。