<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Druckstossbehandlung von Stoffen durch Reaktion eines einen Brennstoff enthaltenden Gemisches in einem an wenigstens einem Ende offenen, druckdicht verschliessbaren Behälter.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anlage zur Behandlung von Stoffen mit hohem Druck bei erhöhter Temperatur, die durch bessere Ausnutzung der Anlagenteile gegenüber der Verwendung eines einzelnen Autoklaven, bei dem das Beschicken und Entladen nur ausserhalb der Dauer der Stoffbehandlung, die den Behälter für sich allein in Anspruch nimmt, erfolgen kann, technische und wirtschaftliche Vorteile bietet.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art wenigstens zwei relativ zu einer Mehrzahl von in Abständen voneinander entlang einer Bahn angeordneten Stationen bewegbare Behälter vorhanden sind, dass an einer Station der Bahn ein Arbeitsstand mit einem mittels einer Antriebseinrichtung bewegbaren Verschluss für den am Arbeitsstand befindlichen Behälter vorgesehen ist, welcher Verschluss den Behälter gegen einen darin auftretenden hohen explosionsartigen Druckstoss abzudichten vermag,
dass wenigstens eine andere Station der Bahn als Beschickungs- und/oder Entladestelle für die Behälter ausgebildet ist und dass wenigstens eine mit einem Ventil versehene und mit dem am Arbeitsstand befindlichen Behälter verbindbare Leitung zur geregelten Zuführung von Brennstoff in den Behälter und eine Einleitung einer Reaktion im Inneren des Behälters, die bei am Arbeitsstand befindlichem, verschlossenem, abgedichtetem und mit Brennstoff gefülltem Behälter von aussen her betätigbar ist, vorgesehen wird.
In einer derartigen Anlage kann der zu behandelnde Stoff an einer Stelle in einen Behälter eingebracht, der Behälter dann zum Arbeitsstand bewegt und dort verschlossen werden, worauf der eingeschlossene Stoff der Druckstossbehandlung unterworfen wird. Danach wird der Behälter wieder geöffnet, vom Arbeitsstand weggebracht und an einer andern Stelle entladen. Während des Beschickens oder Entladens eines Behälters kann am Arbeitsstand in einem andern Behälter eine Druckstossbehandlung durchgeführt werden. Damit wird eine optimale Ausnutzung ohne längere Leerlauf- oder Stehzeiten einzelner Anlagenteile ermöglicht.
Ausser der Einrichtung zur Zuführung von Brennstoff bzw. eines explosiven oder brennbaren Gemisches kann gegebenenfalls auch eine Einrichtung zum Spülen des Behälterinhaltes erforderlich sein. Nach Ablauf der Reaktion im verschlossenen Behälter müssen die Abgase abgeführt werden. Die Zündung der Gase im Behälter kann auch von einer Stelle ausserhalb des Behälters über geeignete ausgewählte Leitungen erfolgen und weiters kann zum Schutz des zu behandelnden Stoffes zu vorbestimmten Zeitpunkten ein inertes Gas in den Behälter eingeleitet werden.
Hauptanwendungsgebiet der erfindungsgemässen Anlage ist die Druckstossbehandlung von Zellmaterial. Die Anlage mit den druckdicht verschliessbaren Behältern kann aber auch zum Durchführen anderer chemischer oder physikalischer Verfahren eingesetzt werden, bei welchen die zu behandelnden Stoffe erheblichen Drucken ausgesetzt werden und wobei gleichzeitig Beschickungs- und/oder Entladungsvorgänge durchgeführt werden sollen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung, wie Einfachheit der Konstruktion sowie unkomplizierter Betrieb und leichte Wartung bei angemessener Sicherheit, werden nachfolgend noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen : Fig. l eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Anlage mit einer hin- und herverschiebbaren Einheit und Fig. 2 eine Seitenansicht der Anlage ; Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch einen Teil des Verschlusses mit eingebauten Ventilen und seiner Hebeeinrichtung gemäss Linie III-III in Fig. l ; die Fig. 4 und 5 vergrössert je eine Einzelheit des Hauptventils bzw. des kleineren Ventils von Fig. 3 ; Fig. 6 einen Keil samt Antriebseinrichtung zum Andrücken des Verschlusses an den Behälter ; Fig. 7 einen vertikalen Schnitt durch die Basis der Anlage mit der Gleitführung für die verschiebbare Einheit gemäss Linie VII-VII in Fig. l ;
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen geöffneten Behälter mit Gleitführung, wobei die Gaszuführungen strichliert dargestellt sind ; Fig. 9 in grösserem Massstab eine Seitenansicht des Behälters gemäss Fig. 8, wobei der untere Teil im Schnitt dargestellt ist, mit einer eingesetzten Spule, die den zu behandelnden Stoff trägt und Fig. 10 ein Schema des Arbeitsablaufes der erfindungsgemässen Anlage.
Bevor auf Einzelheiten der Zeichnungen eingegangen wird, sei die Anlage allgemein erläutert. Eine Anlage enthält einen schrittweise bewegbaren Träger mit einer Mehrzahl darauf in Abständen voneinander befestigter
EMI1.1
weist mit Ventilen versehene Öffnungen auf und die Grundplatte ist ebenfalls mit in den Behälter reichenden Öffnungen versehen. Die Öffnungen im Verschluss ermöglichen die Evakuierung des Behälters, die Zuführung verschiedener Gase, die Ableitung von Abgasen und/oder das Einstellen von Druckbedingungen im Behälter, z. B. einen Druckausgleich beim Abnehmen des Verschlusses oder das Aufrechterhalten eines bestimmten Druckes während des Reaktionsablaufes. Das Gerüst enthält eine Antriebseinrichtung zum gesteuerten Bewegen des Verschlusses.
Die Öffnungen in der Grundplatte erlauben die Zuführung von Füll- oder Spülgasen und die Ableitung unerwünschter Gase aus dem freien Raum des Behälters.
<Desc/Clms Page number 2>
Wenn eine radiale Verteilung von Gasen oder die radiale Ausbreitung der Reaktion im zu behandelnden
Stoff erwünscht ist, kann im Behälter in axialer Richtung ein hohler Dorn angeordnet werden. Dabei können Öffnungen in der Grundplatte und radiale Öffnungen in der Wand des Dornes vorgesehen sein. Wenn blatt-bzw. schalenartiges oder aufgewickeltes Folienmaterial behandelt werden soll, kann von oben her eine Spule auf den Dorn aufgeschoben und nach der Behandlung wieder nach oben abgezogen werden. Dabei wird die Zündung an einer Stelle eingeleitet, die eine radiale Ausbreitung der Explosion erlaubt. Falls gewünscht, kann Spülgas aufwärts und um den zu behandelnden Stoff herumgeleitet werden.
Der schrittweise bewegbare Träger kann pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden, wobei durch Verwendung von Grenzwertschaltern und an sich bekannten mechanischen, hydraulischen, pneumatischen und/oder elektrischen Einrichtungen entsprechend den jeweiligen Erfordernissen eine periodische Bewegung erzielbar ist und eine vorbestimmte Verweilzeit am Arbeitsstand bzw. zum Beschicken und Entladen zur Verfügung steht.
Die einzelnen Keile zum Festspannen des Verschlusses sind zwangsläufig gleichzeitig betätigbar. Dadurch geht das öffnen und Schliessen des Behälters sehr rasch vor sich und ermöglicht gegenüber herkömmlichen Autoklavenverschlüssen eine beträchtliche Zeitersparnis. Dichtungen zwischen dem Behälter und dem Verschluss sowie gegebenenfalls der Grundplatte schliessen das Behälterinnere auch bei den hohen darin auftretenden Drucken gegen die Umgebung ab.
Rohrleitungen zum Ableiten von Abgasen und Spülgasen an eine von der Anlage entfernte Stelle sind nicht dargestellt ; solche Leitungen können ferner Strahlpumpen und Ventile enthalten. Die Verbrennung aufrechterhaltende Gasgemische werden mit vorbestimmten Brennstoffanteilen unter dem gewünschten Druck in den Behälter eingeleitet und dann gezündet, so dass im Behälter eine Verbrennung oder Verpuffung entsteht.
Wenn beispielsweise mit der Druckstossbehandlung die Vernetzung von Polyurethanschaumstoff erzielt werden soll, wird der Behälter mit einer Spule dieses Stoffes beschickt. Beim Beginn der Arbeit steht ein leerer Behälter am Arbeitsstand. Dann wird die Grundplatte verschoben und ein gefüllter Behälter an den Arbeitsstand gebracht. Danach wird der Verschluss aufgesetzt und die Gaszuführung beginnt. Nach teilweiser Evakuierung des Behälters wird brennbares Gasgemisch in diesen eingeleitet ; ein Überschuss an brennbarem Gasgemisch wird durch Spülung mit einem inerten Gas wieder entfernt ; darauf werden alle Ventile geschlossen und das eingeschlossene Gasgemisch wird mittels einer Zündkerze gezündet.
Die resultierende Verpuffung oder Explosion erhöht den Druck im abgeschlossenen Behälter sehr stark und das eingeschlossene Material wird gleichmässig der ablaufenden Reaktion unterworfen. Der verbleibende Überdruck wird durch Öffnen von Ventilen im Verschluss abgeleitet, worauf die Keile zurückgezogen werden und der Verschluss geöffnet wird. Darauf wird die Grundplatte verschoben, so dass ein inzwischen gefüllter Behälter an den Arbeitsstand gelangt und der Behälter mit dem soeben behandelten Stoff an eine andere Stelle gebracht wird, wo er entladen werden kann. Danach wird der entladene Behälter mit neuem zu behandelndem Stoff beschickt. Mit Hilfe von zwei periodisch verschiebbaren Behältern kann im Vergleich zur Anwendung eines einzelnen Autoklaven nahezu fortlaufend gearbeitet werden.
Fig. 1 der Zeichnungen zeigt eine verschiebbare Einheit Diese umfasst eine Basis--12--mit einer Bahn-13--, längswelcher eine Grundplatte --14-- verschiebbar ist. Auf der Grundplatte-14sind zwei Behälter--15 und 16--in Abstand nebeneinander angeordnet. Der gerade am Arbeitsstand
EMI2.1
--20-- auf- undVerschlussplatte --18-- auf den Behälter-15 bzw. 16-wird diese mittels Keilen --21-- an den Behälter angedrückt. Die Grundplatte --14-- ist auf der Bahn--13--mittels einer Antriebseinrichtung --22-- in Form eines doppelt wirkenden Zylinders hin- und herverschiebbar. Zu diesem Zweck ist die Kolbenstange des Zylinders mit der Grundplatte verbunden.
In der eingezogenen Extremlage des Zylinders
EMI2.2
befindetGrundplatte --14-- hindurch Brennstoff zugeführt wird. Der Brennstoff wird durch die Schläuche an eine Zündeinrichtung geführt. Spülgas kann durch die Grundplatte hindurch über Schläuche --23 und 24--an die Behälter--15 bzw. 16--geführt werden.
EMI2.3
pneumatische oder hydraulische Einrichtungen vorhanden sind, wird der Akkumulator oder Kompressor - -30-- zweckmässig in der Nähe der wesentlichen Druckverbraucher angeordnet und das Druckmedium wird
<Desc/Clms Page number 3>
über entsprechende hydraulische oder pneumatische (nicht dargestellte) Steuereinrichtungen geführt.
Die zu verwendenden hydraulischen und mechanischen Steuereinrichtungen sind im wesentlichen von herkömmlicher Art und zur Erzielung einer periodischen Arbeitsweise der Behälter --15 und 16--ausgebildet. Die elektrischen und hydraulischen Steuereinrichtungen sind nicht Gegenstand der Erfindung.
Die gemäss Fig. 2 den Behältern --15 und 16--zugeordneten Spülgasleitungen--23 und 24-- sind an ein in der Grundplatte--14--angeordnetes Sammelrohr angeschlossen. Das Gerüst --17-- besteht aus Säulen--33--, zwischen welchen die Behälter--15 und 16--hindurchbewegt werden können. Die Säulen --33--, die im Betrieb auf Zug beansprucht werden, verbinden die Basis--12--mit dem Querhaupt --19-- und sind durch Anschlagscheiben --34-- und Muttern --35-- festgelegt. In Fig. 2 sind an der Basis --12-- drei Stationen angedeutet, u. zw. Station--l- (offen), Station--2-- (Arbeitsstand) und Station--3-- (offen). In der weiteren Erläuterung der Funktion der erfindungsgemässen Anlage sind die Behälter --15 und 16-der Deutlichkeit halber mit-A und B-bezeichnet.
Fig. 3 zeigt, wie die Verschlussplatte --18-- am Querhaupt --19-- des Gerüstes --17-- auf- und abbewegbar angeordnet ist, wofür ein Zylinder--20--die Antriebseinrichtung bildet, dessen Kolbenstange nicht dargestellt ist. Die Kolbenstange des Zylinders --20-- greift an einem Querbalken--35b-- (s. auch Fig.1) an, der mit zwei in Abstand angeordneten Stangen --35a-- verbunden ist, welche in Lagern-36-
EMI3.1
verbunden. Das Querhaupt --19-- sitzt zwischen Anschlagscheiben--34--und Muttern--35--starr an den oberen Enden der Säulen--33--. Die von Betätigungszylinders --38 und 39-gesteuerten Ventile --25 und 26-- sind in der Verschlussplatte --18-- eingesetzt.
Die Betätigungszylinder--38 und 39--
EMI3.2
Ventilstange, die den Ventilteller gegenüber dem Ventilsitz --52-- in die Offen- bzw. Schliessstellung bewegt.
Oberhalb der Verschlussplatte --18-- weist das Ventilgehäuse eine Öffnung --53-- auf. Ähnlich wie
EMI3.3
Konstruktion der Ventilsitze und Dichtungen der einander ähnlichen Ventile-25 und 26-ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Dieses Konstruktionsdetail ist deshalb von Bedeutung, weil die Ventile --25 und 26-erheblichen Druckstössen, die im Behälter --15 bzw. 16-auftreten, standhalten müssen.
Das Gehäuse-42-des grösseren Ventils --25-- ist in der Verschlussplatte --18-- eingesetzt und an seinem Umfang mit einem O-Ring --53-- abgedichtet. Durch einen am unteren Gehäuseende einwärtsragenden Flansch ist eine Schulter --54-- gebildet, an der ein Dichtungsring --55-- anliegt, der aus selbstschmierendem Werkstoff besteht und dessen innere Kontur zur Anpassung an die Kontur der konischen
EMI3.4
--54-- gekrümmt--56- untergebracht ist.
Ein vorteilhafter Werkstoff für den Dichtungsring --54-- ist Polytetrafluoräthylen, das unter dem Namen "Teflon" im Handel erhältlich ist und selbstschmierende Oberflächeneigenschaften und hohe Abnutzungsbeständigkeit aufweist, sich nicht zersetzt und gute elastische Eigenschaften besitzt, so dass es sich als Ventilsitz eignet. Ferner behält dieser Kunststoff seine guten Eigenschaften bis zu verhältnismässig hohen Temperaturen bei. Der Dichtungsring --55-- wird durch einen Druckring-57--, der im Gehäuse --42--
EMI3.5
--58-- befestigtSchliessstellung am Dichtungsring --55-- an. Auf diese Weise erhält man eine ausgezeichnete Abdichtung auch gegen plötzlich auftretende Druckstösse und dennoch eine leichte Betätigung des Ventiltellers--56--ohne Beschädigung des Ventilsitzes.
Weiters werden bei jeder Betätigung des Ventils-25 bzw. 26-die zugehörigen Dichtungsringe--55 bzw. 64--gereinigt. Diese Reinigungswirkung ist besonders dann wichtig, wenn die
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
Die Keilanordnung --21-- von Fig.1 und 2 ist in Fig. 6 deutlicher dargestellt. Die Keile sind zwischen dem Querhaupt --19-- des Gerüstes --17-- und der Verschlussplatte --18-- angeordnet. Ein einzelner Keil-67-ist in einer Führung --68-- verschiebbar angeordnet. Zum Verschieben dient ein Betätigungszylinder --69--, dessen Kolbenstange --70-- mit dem hinteren Ende des Keiles-67- verbunden ist. Der Zylinder --69-- ist über eine Befestigungsplatte--70a--mit dem Querhaupt--19-verbunden.
Die Platte --70a-- trägt die Führung--68--und den zylinder --69-- und ist mittels Schrauben od. dgl. am Querhaupt --19-- angebracht. Zum Zusammenwirken mit den Keilen --67-- weist die Verschlussplatte --18-- schräge Flächen --71-- auf, deren Neigung dem Keilwinkel entspricht und etwa 5 bis 120 beträgt. Der Keilwinkel ist derart gewählt, dass die Verschlussplatte genügend fest gegen den Behälter gedrückt werden kann und sich eine gewisse Hemmung ergibt, so dass eine aufwärtsgerichtete Kraft an der Verschlussplatte --18-- die Keile nicht zurückdrängen kann, wobei aber die Keile nach Beendigung einer Druckstossbehandlung im Behälter genügend leicht zurückziehbar sein sollen.
Wie bereits erwähnt, sind zwischen dem Querhaupt --19-- und der Verschlussplatte --18-- mehrere Keilanordnungen --21-- vorgesehen, die gleichzeitig betätigbar sind, um den unter dem Gerüst--17--stehenden Behälter--15 bzw. 16-abzudichten.
Selbstverständlich könnte durch die Keile anstatt einer abwärtsgerichteten Kraft auf die Verschlussplatte auch eine aufwärtsgerichtete Kraft auf die Behälter ausgeübt werden und es liegt durchaus im Rahmen der Erfindung, eine Anlage bei sonst gleicher Konstruktion in dieser Weise abzuändern.
Fig. 7 zeigt die zwischen den Säulen --33-- verschiebbare Grundplatte --14--, die auf der Bahn --13-- geführt ist. Eine Anzahl von mit der Grundplatte --14-- verbundenen Führungsrippen --72-gleiten auf Führungen der Bahn --13--. Die unteren Enden der Säulen--33--sind mittels Muttern - und Anschlagscheiben-75-mit der Basisplatte --73-- verbunden. Die Behälter-15 und 16-- sind an der Grundplatte--14--, wie bereits in Fig. 2 gezeigt, mittels Pratzen--76--befestigt.
An Hand der Fig. 8 und 9 wird eine Ausführungsform der gleichartigen Behälter--15 und 16-- näher
EMI4.2
--15-- istwenigstens zwei Öffnungen--84 und 85--. Die Öffnung --84-- steht mit dem Sammelkanal--87--in Verbindung, die Öffnung--85--ist an eine eigene Rohrleitung angeschlossen. Die Verbindung dieser Öffnungen mit Sammelkanälen und/oder Schläuchen--23 bzw. 31-- ermöglicht die geregelte Zuführung von, die Reaktion einleitenden oder spülenden (inerten) Gasen in den Hohlraum--86--des Behälters.
Die Öffnung --85-- führt zu einem Kanal --89-- in einer mittigen Nabe--88--und von dort durch radiale Kanäle --90-- und Öffnungen --97-- eines Spulenkernes --96-- in den Hohlraum --86-- des Behälters
EMI4.3
in einer Kegelspitze endet. Am Übergang vom Flansch --91-- zum aufrechtstehenden Teil der Nabe--88-ist ein Dichtungsring--94--aus elastischem Material angeordnet, damit eingeführte Gase nicht über diese Stelle entweichen können, sondern in die gewünschten Bahnen gelenkt werden.
Diese Ausführungsform eines Behälters ist besonders zur Aufnahme des zu behandelnden Stoffes auf einer
EMI4.4
einem reagierenden Medium in die Masse des Stoffes --95-- auf dem Spulenkern-96--. Das untere Ende --98-- des Spulenkernes --96-- sitzt auf dem Dichtungsring--94--, wobei der Spielraum zwischen der
<Desc/Clms Page number 5>
Nabe-88-und dem Spulenkern --96-- den Durchtritt von Gasen ermöglicht. Diese Anordnung erlaubt die Behandlung eines aufgewickelten Stoffes, der leicht in den Behälter eingebracht werden kann, indem der Spulenkern auf den Dorn--93--gesteckt wird, wo er während der Behandlung im Behälter symmetrisch angeordnet bleibt, wobei die Zündung und Einleitung der Reaktion ihren Ausgang innerhalb des Spulenkernes nehmen können.
Das Entladen des Behä Behälters nach Behandlung des Stoffes ist ebenfalls sehr einfach.
Selbstverständlich kann zum Beschicken des Behälters mit einem nicht zusammenhängenden Stoff die Anordnung der Nabe mit dem Dorn aus dem Behälter entfernt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
In der Brennstoffzuleitung-31 bzw. 32-ist, in Fig. 8 z. B. auf der Grundplatte-14-, eine
EMI5.1
fortpflanzt, wodurch im Behälter der Druck und die Temperatur plötzlich ansteigen und auf den Inhalt des Behälters einwirken.
Die Zuführung von Brennstoff, die Einleitung der Verbrennung und/oder die Einführung eines Beruhigungsgases in den Behälter kann selbstverständlich auch an andern Stellen erfolgen, aber bei einer hin- und herschiebbaren Anordnung ist die Zuführung durch die verschiebbare Grundplatte --14-- vorzuziehen.
Fig. 10 zeigt ein Schema des Arbeitsablaufes bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlage. Die beiden Behälter sind mit--A und B-und die Stationen als Station --1-- (offen), Station --2-- (Arbeitsstand) und Station--3-- (offen) bezeichnet. In der linken Stellung gemäss Fig. 1 wird der Behälter--A-in der Station--l--beladen und der Behälter--B--befindet sich am Arbeitsstand der Station--2--zur Durchführung der Behandlung des eingeschlossenen Stoffes. Waren zu Beginn die Behälter--A und B-leer, dann ist der Behälter-B-nach wie vor noch leer.
Wenn der Behälter-A-beladen ist und die Grundplatte nach rechts verschoben wird, gelangt der Behälter--A--an den Arbeitsstand der Station--2-und die Behandlung des eingeschlossenen Stoffes durch einen hohen Druckstoss bei erhöhter Temperatur kann beginnen. Dabei befindet sich der Behälter--B--an der Station--3--, wo er ohne Verschluss entladen und beladen werden kann, wofür jene Zeit zur Verfügung steht, die zum Evakuieren, Füllen, Beruhigen, Zünden und
EMI5.2
Beschicken befindet und der vorher beschickte Behälter--B--am Arbeitsstand der Station--2--steht, wo die Verschlussplatte aufgesetzt und verkeilt wird und wieder der Druck im Behälter vermindert, Brennstoff eingeführt, beruhigt, gespült und dann gezündet wird.
Mittlerweile wurde der Behälter--A--neu beschickt und nach öffnen des Verschlusses vom Behälter--B-kann die Grundplatte nach rechts verschoben werden,
EMI5.3
wieder nach links verschoben und der Vorgang wiederholt sich. Während der Behandlung des Inhaltes des Behälters-A oder B-am Arbeitsstand der Station --2-- steht genügend Zeit für das Entladen und neuerliche Beschicken des andern Behälters zur Verfügung.
In Anlagen der herkömmlichen Art erfolgte eine Hochdruckbehandlung von Stoffen gewöhnlich in einem Autoklaven, wobei aufeinanderfolgend das Beschicken, der Reaktionsablauf und das Entladen des Autoklaven erfolgten. Zu der eigentlichen Reaktionszeit kamen noch die Zeiten für das Beschicken und Entladen des Autoklaven hinzu, so dass sich eine geringe Produktionskapazität ergab.
Dagegen erlaubt die erfindungsgemässe Anlage die Ausnutzung der für die Reaktion in einem Behälter erforderlichen Zeit für das Entladen und Beschicken eines andern Behälters und ermöglicht ausserdem ein rasches Schliessen und öffnen des Verschlusses, wobei die Steuerung des Reaktionsablaufes und die Folge der verschiedenen andern Verfahrensschritte aufeinander abgestimmt werden können, so dass das öffnen, Schliessen und Verschieben der Behälter unter optimalen Zeitbedingungen bei sicherer Arbeitsweise erfolgen kann. Dabei brauchen wesentliche Bestandteile des Arbeitsstandes, wie Ventile und deren Betätigungseinrichtungen, einfach vorhanden sein.
Die wesentliche Reaktion im Behälter ist eine gesteuerte Explosion oder Detonation durch rasche Oxydation oder Zersetzung bei Einführung eines Brennstoff-Sauerstoff-Gemisches (z. B. Wasserstoff-Sauerstoff) oder einer zersetzbaren Mischung nach Zündung des Gemisches bzw. Einleitung der Zersetzung. Ein Brennstoff geeigneter Zusammensetzung wird durch das Speiseventil --26-- zugeführt. Das Einführen des Brennstoffes in den am Arbeitsstand befindlichen Behälter wird durch Verminderung des Druckes im geschlossenen Behälter bewerkstelligt. Diese Druckverminderung kann z. B. auf einfache Weise durch Anwendung einer Dampfstrahlpumpe (nicht dargestellt) erzielt werden, die nach Aufsetzen des Verschlusses durch das geöffnete Ventil--25--mit dem Behälterinnern in Verbindung steht.
Sobald der gewünschte Unterdruck im Behälter erreicht ist, werden die Strahlpumpe abgestellt und das Ventil--25--geschlossen, worauf das Speiseventil --26-- geöffnet wird, so dass ein Brennstoff-Sauerstoff-Gemisch in vorbestimmtem Verhältnis, welches nach Durchflussmenge und Druck gesteuert wird, zuströmen kann. Darauf wird das Ventil --26-- geschlossen. Danach kann es wünschenswert sein, eine Ausgleichperiode einzuschalten, während welcher das
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
eingeleitet.
Auf diese Weise kann überschüssiges Brennstoffgemisch aus dem nicht ausgenutzten Raum rund um den im Behälter angeordneten Stoff entfernt werden und das inerte Spülgas und der Überschuss an Brennstoffgemisch werden durch das Ventil --25-- mit einem (nicht dargestellten) Ausgleich-Spülventil zur Öffnung --43-- geführt, wobei noch ein ebenfalls nicht dargestelltes äusseres Ventil vorhanden ist, um einen ausreichenden Gegendruck für den im Behälter herrschenden Druck aufrechtzuerhalten. Während einer typischen zweiten Spülzeit von 10 bis 15 sec beträgt die Druckabnahme gegenüber dem ursprünglichen Speisedruck etwa 5% oder weniger.
Die Stickstoffströmung wird durch Ventile in der Leitung-23 oder 24-unterbrochen und der gefüllte Behälter wird sodann gezündet. Danach wird die Strahlpumpe eingeschaltet und der Druck im Behälter wird durch öffnen des Ventils --25-- herabgesetzt. Dabei werden unerwünschte Gase durch Evakuierung des Behälters aus diesem entfernt. Dann wird wieder ein inertes Gas, wie Stickstoff, in den Behälter eingelassen, um den Innendruck auf Atmosphärendruck zu bringen. Sodann werden die Keile zurückgezogen, die Verschlussplatte wird angehoben und der Behälter mit dem behandelten Stoff wird aus dem Arbeitsstand wegbewegt, damit er entladen werden kann, während ein frisch beschickter Behälter an den Arbeitsstand gebracht wird.
Die in der Beschreibung erwähnten hydraulischen und elektrischen Steuereinrichtungen bilden keinen Teil der Erfindung und bestehen aus herkömmlichen elektrischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Bauteilen, die den Erfordernissen am Arbeitsstand angepasst sind, um eine Druckminderung, Brennstoffzufuhr, Spülung, Zündung, Abzug und die Bewegung der Behälter zu bewerkstelligen. Eine Beruhigungsspülung ist in manchen Fällen entbehrlich.
Die erfmdungsgemässe Anlage ermöglicht die automatische Durchführung eines Verfahrens zum Verbinden und/oder Vernetzen, wie es in der USA-Patentschrift Nr. 3, 175, 025 beschrieben ist. Auch das in der USA-Patentschrift Nr. 3, 456, 047 beschriebene Verfahren könnte mit der erfindungsgemässen Anlage durchgeführt werden. Die erfindungsgemässe Anlage kann aber auch zur Druckstossbehandlung von andern Stoffen eingesetzt werden.
Obwohl im wesentlichen nur eine bestimmte Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt ist, können zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anlage zur Druckstossbehandlung von Stoffen durch Reaktion eines einen Brennstoff enthaltenen Gemisches in einem an wenigstens einem Ende offenen, druckdicht verschliessbaren Behälter,
EMI6.2
voneinander entlang einer Bahn (13) angeordneten Stationen bewegbare Behälter (15,16) vorhanden sind, dass an einer Station der Bahn ein Arbeitsstand mit einem mittels einer Antriebseinrichtung (20) bewegbaren Verschluss (18) für den am Arbeitsstand befindlichen Behälter vorgesehen ist, welcher Verschluss den Behälter gegen einen darin auftretenden hohen explosionsartigen Druckstoss abzudichten vermag, dass wenigstens eine andere Station der Bahn als Beschickungs- und/oder Entladestelle für die Behälter ausgebildet ist und dass wenigstens eine mit einem Ventil (26)
versehene und mit dem am Arbeitsstand befindlichen Behälter verbindbare Leitung (53 bzw. 31,32) zur geregelten Zuführung von Brennstoff in den Behälter und eine Einrichtung (99) zur Einleitung einer Reaktion im Inneren des Behälters, die bei am Arbeitsstand befindlichem, verschlossenem, abgedichtetem und mit Brennstoff gefülltem Behälter von aussen her betätigbar ist, vorgesehen sind.
EMI6.3