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Vorrichtung zum Austragen von Schüttgütern
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von Schüttgütern, insbesondere von hochpolymerem Schnitzelgut, aus unter Vakuum stehenden oder mit einer Schutzgasfüllung versehenen Behältern.
Es ist bekanntlich sehr schwierig, Schüttgüter aus unter Vakuum oder einer Schutzgasfüllung stehenden Behältern auszutragen und dabei Störungen im Vakuum bzw. Verunreinigung der Schutzgasfüllung zu vermeiden. Dies gilt besonders für kontinuierlich ablaufende Prozesse, die zudem oft gegen Zusammenbrechen desVakuums bzw. Verunreinigung der Schutzgasatmosphäre durch eindringenden Sauerstoff besonders empfindlich sind.
Wegen der sehr grossen Schwierigkeiten, die einer kontinuierlich arbeitenden Austragvorrichtung entgegenstehen, ist es üblich, in solchen Fällen Einrichtungen zu verwenden, die in kleinen Chargen quasikontinuierlich austragen. Die allgemein bekannten Einrichtungen dieser Art, beispielsweise das Zellenrad, sind für diese Zwecke jedoch schlecht geeignet, da sie das Eindringen von Luft, etwa mit dem sich nach oben drehenden Teil des Rades, nicht verhindern können.
Der vielfach gewählte Lösungsweg, einen Zwischenbehälter zwischen einem Auslassventil und einem Ventil am Boden des unter Vakuum oder einer Schutzgasatmosphäre stehenden Behälter anzuordnen, welcher jeweils beispielsweise nach seiner Entleerung und dem Schliessen des Auslassventils wieder evakuiert bzw. mit einer reinen Schutzgasfüllung versehen wird, ist sehr aufwendig und in vielen Fällen nicht anwendbar ; ausserdem ist mit einem solchen Behälter ein kontinuierlicher Betrieb nicht möglich.
Aufgabe der neuerungsgemässen Austragvorrichtung ist es nun, einen kontinuierlichen Betrieb möglich zu machen und gleichzeitig zu verhindern, dass beim Austragen des Gutes die die Austrittsöffnung umgebende Gasatmosphäre, im allgemeinen Luft, in den Behälter eindringen kann.
Neuerungsgemäss wird dies durch eine Vorrichtung zum Austragen von Schüttgütern, insbesondere von hochpolymerem Schnitzelgut, aus unter Vakuum stehenden oder mit einer Schutzgasfüllung versehenen Behältern, welche sich dadurch auszeichnet, dass einer ersten, das Schüttgut aufnehmenden und dosierenden Austragvorrichtung zwei in einem gemeinsamen oder in zwei senkrecht zueinander stehenden Zylindern sich bewegende Kolben nachgeschaltet sind, die durch Koppeleinrichtungen an sich bekannter Art mit der ersten Austragvorrichtung und untereinander verbunden sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erste Dosiereinrichtung aus einem um 1800 schwenkbaren Gefäss mit einer Öffnung an der in Normallage oben liegenden Seite. In dieses wird aus dem unter Vakuum oder einer Schutzgasatmosphäre stehenden Behälter entweder direkt oder über eine an sich bekannte Fördereinrichtung kontinuierlich das Schüttgut eingefüllt. In regelmässigen Abständen und im Takt mit den beiden der ersten Austragvorrichtung nachgeschalteten Kolben wird das Gefäss um 1800 gedreht und entleert sich in den darunter liegenden Zylinder, während der erste Kolben in seiner hinteren Stellung steht.
Der Transport des Schüttgutes zwischen Behälter und erster Austragvorrichtung wird dabei
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nicht unterbrochen ; durch entsprechende Formung des Kippgefässes wird dafür gesorgt, dass das während des Entleerungsvorganges zuströmende Material an beiden Seiten desselben vorbei ebenfalls in den Zylinder gelangen kann. Der Materialfluss in den ersten Zylinder hört auf, sobald das kippbare Gefäss der ersten Austragvorrichtung wieder in seiner Normallage ist und nun das zuströmende Schüttgut aufnehmen kann. Darauf beginnt die Tätigkeit der beiden im Takt arbeitenden Kolben.
Der erste Kolben bewegt sich soweit nach vorne, bis er die Öffnung der Verbindung zwischen der ersten Austragvorrichtung und dem Zylinder gasdicht verdeckt. Hierauf gibt der zweite Kolben die Ausstossöffnung für das Schüttgut frei.
AnStelle der beschriebenen ersten Austragvorrichtung kann auch jede andere an sich bekannte Einrichtung, wie beispielsweise das Zellenrad, benutzt werden, sofern es zum chargenweisen Einfüllen des Gutes in den ersten Zylinder geeignet ist.
Um einen reibungslosen Ablauf des Austragvorganges zu gewährleisten, müssen die Kolben sowohl untereinander als auch mit der ersten Austragvorrichtung in ihrer Bewegung fest gekoppelt sein. Dies kann durch übliche Mittel, wie beispielsweise Kurbeltriebe, Steuerscheiben. oder vermittels pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Steuereinrichtung oder auch durch Kombination zweier oder mehrerer solcher Mittel geschehen.
An Hand der Zeichnungen wird die Neuerung näher erläutert. Fig. l zeigt eine Ausführungsform der neuerungsgemässen Austragvorrichtung im senkrechten Schnitt, Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie A-B der Fig. 1 und Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Anordnung der Kolben nach der ersten Austragvorrichtung.
Das durch das Rohr 1 auf beliebige Weise, beispielsweise mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Schnecke, geförderte Schüttgut strömt in das Kippgefäss 2 ein, welches die Form eines an seiner oberen Seite abgeschnittenen Zylinders oder an der oberen Seite abgeflachte Kugelform zeigt. Das Kippgefäss befindet sich in einem kleinen Behälter 3, welcher sich an seinem unteren Ende 4 konisch bis zum in den Zylinder 6 führenden Verbindungsrohr 5 verjüngt. In dem Zylinder 6, welcher quer zum Austrittsrohr 5 angeordnet ist, bewegt sich gasdicht der Kolben 7.
Sobald das Kippgefäss 2 gefüllt ist bzw. die mit Hilfe der Steuereinrichtung vorwählbare Füllmenge erreicht hat, wird es um 180 gekippt, während die Materialzufuhr durch das Rohr 1 weitergeht. Das Gefäss 2 entleert sich durch das Verbindungsstück 5 in den Zylinder 6 ; das durch das Rohr 1 weiter zuwandernde Material gelangt an beiden Seiten vorbei ebenfalls durch das Verbindungsstück 5 in den Zylinder 6. Nachdem das Kippgefäss 2 wieder in seiner Normallage zurückgekehrt ist, wird der Kolben 7 nach einer an die Fliesseigenschaften des Schüttgutes angepassten Zeitspanne, welche gewährleistet, dass der Behälter 3 vollständig leergelaufen ist, soweit nach vorne geschoben, dass die Mündung der Verbindung 5 gasdicht abgeschlossen ist.
Zwischen der Stirnfläche 8 des Kolbens 7 und dem in einem senkrecht zum Zylinder 6 angeordneten, einen grösseren Durchmesser als dieser aufweisenden Zylinder 10 sich bewegenden Kolben 9 verbleibt ein Volumen, welches die eingebrachte Menge Schüttgut aufnehmen kann. Darauf wird der Kolben 9 zurückgezogen und gibt die Durchdringungsöffnung zwischen dem Zylinder 6 und dem Zylinder 10 frei. Der Kolben 7 wandert ganz nach vorne, bis er die Durchdringungsöffnung vollständig und mit seiner Stirnfläche mit der Zylinderwandung abschneidend ausfüllt. Der Kolben 9 wird nun wieder soweit nach vom geschoben, dass er die Durchdringungsöffnung vollständig verdeckt. Dabei reinigt er gleichzeitig die Stirnfläche 8 des Kolbens 7 von anhaftendem Gut. Nun wird der Kolben 7 wieder in seine Ausgangslage zurückgezogen.
Steht der Behälter, aus welchem das Gut gefördert wird, unter einer Schutzgasatmosphäre, so wird gleichzeitig durch einen Anschluss 11 Schutzgas zugeführt.
Die Koppelung der Bewegungen kann in an sich bekannter Weise über Kurbeltriebe, Kurvenscheiben u. dgl., aber auch mit Hilfe von pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Steuermechanismen oder mit Hilfe von Kombinationen solcher Mittel erfolgen. Mit ihrer Hilfe wird die Bewegung der beiden Kolben zueinander und mit der ersten Austragvorrichtung 2 so gekoppelt, dass sich in ständigem Wechsel das Entleeren des Kippgefässes 2, die Vorwärtsbewegung des Kolbens 7 bis zum Abdecken der Öffnung des Verbindungsrohres 5, das Zurückgehen des Kolbens 9 unter gleichzeitigem Einschieben des Gutes in den Zylinder 10 mit Hilfe des Kolbens 7, das Ausschieben des Gutes mit Hilfe des Kolbens 9 durch die Öffnung 12 des Zylinders 10 unter gleichzeitigem Säubern der Stirn- fläche 8 des Kolbens 7,
das Zurückziehen des Kolbens 7 in Ausgangsstellung unter etwaiger Zugabe von Inertgas in den Zylinder 6 bei 11 und das anschliessende erneute Entleeren des Kippgefässes 2 folgen.
Fig. S gibt eine Kolbenanordnung wieder, bei welcher die beiden Kolben 14 und 15 in demsel-
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ben Zylinder 13 angeordnet sind. Sie werden mit Hilfe der in den Zylindern 16 und 17 zu bewegenden, hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kolben 18 und 19 bewegt. In den Zeichnungen befindet sich der Kolben 14 in seiner hinteren, die Öffnung 20 des Verbindungsstückes 5 und den Inertgasanschluss 22 freigebenden, der Kolben 15 in seiner vorderen, die Ausströmöffnung 23 in der Wand des Zylinders 13 gasdicht abdeckenden Stellung. Gleichzeitig wird an der der in das Auslaufrohr 24 mündenden Ausströmöffnung 23 gegenüberliegenden Seite eine Öffnung 21 zum Anschluss einer Pressgasleitung abgedeckt.
Nachdem in der dargestellten Kolbenstellung der Kippbehälter sich entleert bzw. eine andere Dosiereinrichtung eine Charge eingefüllt hat, bewegt sich der Kolben 14 soweit nach vorne, dass er die Öffnung 20 gasdicht abschliesst. Der Kolben 15 bewegt sich nunmehr in seine hintere Stellung zurück und gibt die Ausströmöffnung 23, gleichzeitig die Pressgasöffnung 21 frei, während sich der Kolben 14 nun weiten soweit nach vorne bewegt, dass Ausströmöffnung und Pressgaseintritt freibleiben.
Nach einer zum Reinigen derKolbenoberflächen und zum vollständigen Austragen des in dem Zwischenraum zwischen den beiden Kolben befindlichen Gutes ausreichenden Zeitspanne bewegt sich der Kolben 15 soweit nach vorne, bis sich die beiden Kolben berühren, worauf beide sich zunächst zusammen so lange in Richtung der Einströmöffnung 20 bewegen, bis der Kolben 15 seine vordere Lage wieder erreicht hat. Der Kolben 14 bewegt sich weiter bis in seine Endlage. Die Abmessungen der Auslassöffnung 23 einerseits und der Pressgasöffnung 21 anderseits sind so bemessen, dass die Auslassöffnung 23 früher als die Pressgasöffnung geöffnet und später als diese geschlossen wird.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Pressgasöffnung beim Zusammentreffen der beiden Kolbenoberflächen bereits gasdicht abgeschlossen ist, so dass auch beim Austragen eines unter Vakuum stehenden Behälters das Eindringen von Gas in einem das Vakuum gefährdenden Umfang vermieden wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Austragen von Schüttgütern, insbesondere von hochpolymerem Schnitzelgut, aus unter Vakuum stehenden oder mit einer Schutzgasfüllung versehenen Behältern, dadurch ge- kennzeichnet, dass einer ersten, das Schüttgut aufnehmenden und dosierenden Austragvorrichtung (1, 2,3) zwei in einem gemeinsamen (13) oder in zwei senkrecht zueinander stehenden Zylindern (6,10) sich bewegende Kolben (7, 9 ; 14,15) nachgeschaltet sind, die durch Koppeleinrichtungen an sich bekannter Art mit der ersten Austragvorrichtung (1, 2,3) und untereinander verbunden sind.
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