CH715099B1 - Doppelklappenvorrichtung zum kontaminationsfreien Umfüllen von fliess- und/oder schüttfähigen Materialien. - Google Patents

Abstract

Die Doppelklappen-Vorrichtung (1) umfasst eine erste Klappen-Baugruppe (2) und eine zweite Klappen-Baugruppe (3) mit je einem Klappenteller, welcher in ein mit einem aufweitbaren Randbereich versehenes Klappengehäuse einsetzbar und formschlüssig befestigbar ist. Das Klappengehäuse ist mit Hilfe eines Verbindungselementes, hier in Form einer mit einem lösbaren Clipverschluss versehenen Spannsehne oder eines Spannbandes, mit einem Quick-Release-Flansch formschlüssig verbindbar. Eine Klappenverbindungs-Baugruppe (4) umfasst eine Adapter-Baugruppe (8) und eine Verriegelungs-Baugruppe (9), wobei die Adapter-Baugruppe (8) einen ersten Stellring (11), ein Adapter-Ringstück (12) mit einer mindestens ein Klappen-Antriebselement (18) aufweisenden Klappen-Antriebswelle (14) und einen zweiten Stellring (13) umfasst. Die Verriegelungs-Baugruppe (9) umfasst eine Klemmverbindung, vorzugsweise in Form einer Quick-Release-Klammer , sowie mindestens einen Stellring-Antrieb (16). Erfindungsgemäss werden beim Verriegeln die in der Adapter-Baugruppe (8) angeordneten Klappengehäuse der ersten und zweiten Klappen-Baugruppen (2, 3) gegeneinander zu verschoben, um die Klappenantriebsvertiefungen in den Klappentellern mit den Klappen-Antriebselementen (18) der Klappenantriebswelle (14) in Eingriff zu bringen derart, dass die beiden Klappenteller gemeinsam antreibbar sind und um die aufweitbar ausgebildeten Randbereiche der Klappen-Baugruppen (2, 3) aufzuweiten, womit die formschlüssig befestigten Klappenteller für das Öffnen und Schliessen der Doppelklappen-Vorrichtung (1) entriegelt werden.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelklappen-Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Solche Doppelklappen-Vorrichtungen finden ihre Verwendung vorzugsweise in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie zum kontaminationsfreien Umfüllen von fliess- oder schüttfähigen Materialen, im Folgenden auch als Schüttgut bezeichnet. Diese Materialen können für den Menschen gesundheitsschädigende Wirkungen erzeugen und sind deshalb während des Handlings, bspw. in der Produktion, beim Ab- oder Umfüllen in Lager- oder Transportbehälter, immer unter Verschluss zu halten. Besondere Aufmerksamkeit wird deshalb den Übergabe-Vorrichtungen zwischen zwei Behältern geschenkt.

[0003] Solche kontaminationsfreie Übergabe-Vorrichtungen sind hinlänglich bekannt und weisen bevorzugt eine Doppelklappen-Vorrichtung auf, wie bspw. in der DE102011009303 beschrieben. Leider genügen diese Übergabe-Vorrichtungen den heutigen Anforderungen an das kontaminationsfreie Handling nicht mehr, insbesondere weil nach dem Trennen dieser Übergabe-Vorrichtung noch Reste der transferierten Produkte an den Klappen und in den Klappengehäusen zu finden sind, insbesondere, wenn das Befüllen unterbrochen werden musste, weil der Aufnahmebehälter überfüllt war. Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, diese Übergabe-Vorrichtungen mit einer Einrichtung zum Reinigen des Innenraums derselben zu versehen. So offenbart bspw. die WO2011/047872 eine Doppelklappen-Vorrichtung mit quer zur Förderrichtung angeordneten Sprühdüsen und Spülöffnungen, über welche eine Reinigungslösung in den Klappenraum eingebracht und wieder abgeführt werden kann.

[0004] Leider erweisen sich die dazugehörigen Konstruktionen als unverhältnismässig kompliziert und können Fehlmanipulationen beim Handling nicht sicher ausgeschlossen werden. Darüber erfordert das Reinigen dieser Übergabe-Vorrichtungen vor Ort kostspielige Reinigungsmittel und besonders geschultes Personal, d.h. erweist sich als zeitintensiv und verlangsamt den Übergabe-Prozess in unerwünschter Weise, resp. erhöht die Betriebszeiten und damit die Betriebskosten.

[0005] Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Doppelklappen-Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen überwindet und eine dekontaminationsfreundliche und manipulationssichere, sowie rasch und werkzeugfrei montier- und demontierbare Doppelklappe für ein kontaminationsfreies Umfüllen schaft.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Doppelklappen-Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere durch die Verwendung von Klappen-Baugruppen mit einem Quick-Release-Flansch und einem Klappengehäuse, welches einen aufweitbaren Randbereich für die Entriegelung des Klappentellers aufweist. Eine Adapter-Baugruppe mit Stellringen, die am Quick-Release-Flansch angreifen, erlaubt eine sichere und werkzeugfreie Kopplung und Entkopplung der Klappen-Baugruppen. Für die Drehbewegung der Klappenteller sorgt eine robuste Klappenantriebswelle mit radial abstehenden Antriebselementen, welche eine effiziente Kraftübertragung auf die Klappenteller ausüben.

[0007] Im Detail umfasst die erfindungsgemässe Doppelklappen-Vorrichtung eine erste Klappen-Baugruppe und eine zweite Klappen-Baugruppe mit je einem Klappenteller, welcher in ein mit einem aufweitbaren Randbereich versehenes Klappengehäuse einsetzbar und formschlüssig befestigbar ist. Jede dieser Klappen-Baugruppen weist einen Quick-Release-Flansch und ein zwischen dem Klappengehäuse und dem Quick-Release-Flansch angeordnetes Verbindungselement, vorzugsweise in Form einer mit einem lösbaren Clipverschluss versehenen Spannsehne oder eines Spannbandes, um das Klappengehäuse mit den Quick-Release-Flansch lösbar zu verdicken, resp. kraftschlüssig zu verbinden. Ferner umfasst die Klappenverbindungs-Baugruppe eine Adapter-Baugruppe und eine Verriegelungs-Baugruppe, wobei die Adapter-Baugruppe einen ersten und zweiten Stellring sowie ein Adapter-Ringstück mit einer mindestens ein Klappen-Antriebselement aufweisenden Klappenantriebswelle umfasst. Die Verriegelungs-Baugruppe umfasst eine Klemmverbindung, vorzugsweise in Form einer Quick-Release-Klammer, sowie mindestens einen Stellring-Antrieb, um beim Verriegeln die in der Adapter-Baugruppe angeordneten Klappengehäuse der ersten und zweiten Klappen-Baugruppen gegeneinander zu schieben. Dabei werden die in den Klappentellern vorgesehenen und komplementär zu den Klappen-Antriebselementen ausgebildeten Klappenantriebsvertiefungen mit den Klappen-Antriebselementen der Klappenantriebswelle in Eingriff gebracht, derart, dass die beiden Klappenteller gemeinsam angetrieben werden können. Gleichzeitig werden durch das Drehen der beiden Stellringe die Quick-Release-Flansch der beiden Klappen-Baugruppen gegeneinander geschoben, wodurch die beiden Klappengehäuse aufeinander gepresst werden und wodurch die aufweitbar ausgebildeten Randbereiche der Klappengehäuse aufgeweitet werden, derart, dass damit die formschlüssig befestigten Klappenteller für das Öffnen und Schliessen der Doppelklappen-Vorrichtung aus ihrer Schnappverbindung gelöst werden. Es versteht sich, dass sich die Klappengehäuse nicht voneinander trennen lassen, solange die Klappen nicht wieder in ihrer Verschlussposition stehen, resp. solange die Klappenantriebswelle nicht wieder in ihrer Ausgangsposition steht.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung weisen die Merkmale der abhängigen Ansprüche auf und/oder sind der weiteren Beschreibung entnehmbar.

[0009] Insbesondere können die Klappenteller und/oder das Klappengehäuse und/oder der Quick-Release-Flansch aus Kunststoff gefertigt sein, was einer kostengünstigen Herstellungsweise entgegenkommt und zu einer signifikanten Gewichtsreduktion führt. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Doppelklappen-Vorrichtung ist das Verbindungselement in Form einer mit einem lösbaren Clipverschluss versehenen Spannsehne oder eines Spannbandes ausgebildet, um das Klappengehäuse mit dem Quick-Release-Flansch lösbar zu verbinden, resp. zu verdicken. Es versteht sich, dass sich die Verriegelungs-Baugruppe und/oder der Stellringantrieb der vorliegenden Doppelklappen-Vorrichtung manuell oder automatisiert betätigen lassen. In einer besonderen Weiterbildung der vorliegenden Doppelklappen-Vorrichtung ist die Verriegelungs-Baugruppe mit mindestens einem Sensor versehen, welcher bspw. die Position der Stellringe detektiert.

[0010] Selbstverständlich lässt sich zwischen der ersten oder zweiten Klappen-Baugruppe und einem Schüttgutauslass, bspw. eines Produktionsbehälters, ein am Quick-Release-Flansch in einfacher Weise befestigbarer Kompensator (nicht dargestellt) vorsehen.

[0011] Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der Figuren näher erläutert werde. Dabei zeigt: Fig. 1: eine schematische Explosionsdarstellung zum Aufbau der erfindungsgemässen Doppelklappen-Vorrichtung; Fig. 2: eine schematische Exlosionsdarstellung zum Aufbau der erfindungsgemässen Klappen-Baugruppe; Fig. 3: eine schematische Exlosionsdarstellung zum Aufbau der erfindungsgemässen Adapter-Baugruppe; Fig. 4: eine schematische Darstellung zur erfindungsgemässen Funktionsweise der Doppelklappen-Vorrichtung beim Verriegeln der formschlüssig befestigten Klappenteller.

[0012] Die in Fig. 1 dargestellte Explosionsdarstellung der erfindungsgemässen Doppelklappen-Vorrichtung 1 macht deren modularen Aufbau deutlich. Im Wesentlichen umfasst die erfindungsgemässe Doppelklappen-Vorrichtung 1 drei Baugruppen, nämlich eine erste Klappen-Baugruppe 2, eine zweite Klappen-Baugruppe 3 und eine Klappenverbindungs-Baugruppe 4. Beim Aneinander-docken der beiden Klappen-Baugruppen 2, 3 werden diese vorerst in eine Adapter-Baugruppe 8 eingeschoben und werden die Quick-Release-Flansche 10 (wie aus Fig. 2 ersichtlich) der Klappen-Baugruppen 2, 3 mit den Stellringen 11, 13 (wie aus Fig. 3 ersichtlich) dieser Adapter-Baugruppe 8 in eine Schraubverbindung gebracht, bevor die Verriegelungs-Baugruppe 9 geschlossen wird. Diese Verriegelungs-Baugruppe 9 umfasst eine Klemmverbindung, vorzugsweise in Form einer Quick-Release-Klammer, sowie mindestens einen Stellring-Antrieb 16. Mit Hilfe der Stellring-Antriebe 16 werden die mit den beiden Quick-Release-Flanschen 10 zusammenwirkenden Stellringe 11, 13 gedreht und so die in der Adapter-Baugruppe 8 angeordneten Klappengehäuse 6 der ersten und zweiten Klappen-Baugruppen 2, 3 gegeneinander verschoben.

[0013] Aus Fig. 2 lässt sich der modulare Aufbau der erfindungsgemässen Klappen-Baugruppen 2, 3 erkennen. Diese umfassen je einen Klappenteller 5, welcher in ein mit einem aufweitbaren Randbereich 15 versehenes Klappengehäuse 6 einsetzbar und formschlüssig befestigbar, insbesondere einclickbar ist. Der Klappenteller 5 weist ein Kanüle für die Aufnahme der Klappen-Antriebswelle 14 (wie aus Fig. 3 ersichtlich) und weitere Klappen-Antriebsvertiefungen 19 für die Aufnahme der Klappen-Antriebselemente 18 (wie aus Fig. 3 ersichtlich) auf. Ein Quick-Release-Flansch 10 lässt sich mit Hilfe eines zwischen dem Klappengehäuse 6 und dem Quick-Release-Flansch 10 angeordneten Verbindungselementes 7 in einfacher Weise mit dem Klappengehäuse 6 verbinden, insbesondere verdicken. Der erfindungsgemässe Quick-Release-Flansch 10 weist auf seiner Aussenseite Gewinderippen auf, welche mit dem Stellring-Antrieb 16 zusammenwirken. In der hier dargestellten Klappen-Baugruppe 2 ist das Verbindungselement 7 in Form einer mit einem lösbaren Clipverschluss versehenen Spannsehne oder eines Spannbandes ausgebildet. Es versteht sich, dass dieses Verbindungselement 7 auch in Form von geeignet ausgebildeten und einfach lösbaren Rastelementen gestaltet sein. Erfindungsgemäss erlaubt das Verbindungselement 7 eine stabile und einfach lösbare Verbindung zwischen dem Klappengehäuse 15 und dem Quick-Release-Flansch 10.

[0014] Wie in Fig. 3 dargestellt umfasst die Adapter-Baugruppe 8 einen ersten Stellring 11 sowie einen zweiten Stellring 13 und ein dazwischen angeordnetes Adapter-Ringstück 12. Diese Stellringe 11, 13 stehen in Wirkverbindung mit den Gewinderippen der beiden Quick-Release-Flansche 10 (wie aus Fig. 2 ersichtlich) und lassen sich von den Stell-Anrieben 16 (wie aus Fig. 1 ersichtlich) drehen, derart, dass die beiden Quick-Release-Flansche 10 gegeneinander verschoben werden. Das Adapter-Ringstück 12 umfasst eine mit mindestens einem Klappen-Antriebselement 18 aufweisende Klappenantriebswelle 14. Beim Aneinanderdocken der beiden Klappen-Baugruppen 2, 3 werden die Klappen-Antriebsvertiefungen 19 in den Klappentellern 5 mit diesen Klappen-Antriebselementen 18 in Eingriff gebracht.

[0015] Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Doppelklappen-Vorrichtung soll hier anhand der in Fig. 4 schematischen Schnittdarstellung und anhand einer beispielhaften Ausführungsform näher erläutert werden. Diese zeigt einen Ausschnitt eines ersten und zweiten Klappentellers 5, wie diese vor dem Aneinanderdocken der beiden Klappenbaugruppen 2, 3 im Klappengehäuse 6 formschlüssig gehalten werden. Dazu ist der Randbereich 21 des Klappengehäuses 6 elastisch aufspreizbar ausgestaltet. Beim Verriegeln der beiden Klappen-Baugruppen 2, 3 werden diese gegeneinander bewegt und stossen die oberen Randpartien 22 des Randbereichs 21 aufeinander. Dabei überragen diese Randpartien 21 die Klappenteller 5 vorerst. Beim weiteren Verriegelungsvorgang werden die Aussenkanten 23 der Randpartien 22 gegenseitig nach aussen gedrückt und soweit verformt, d.h. aufgeweitet, bis sich die Klappenteller 5 aus ihrer Schnappverbindung 24 gelöst haben. Es versteht sich, dass dieser Verriegelungsvorgang fortschreitet bis die beiden Klappenteller 5 spaltfrei aufeinanderliegen und die Klappenantriebselemente 18 sicher in die Antriebsvertiefungen 19 eingreifen. Die Stellring-Antriebe 16 halten die Klappengehäuse 6 sicher in ihrer Verriegelungsposition.

[0016] Die Vorteile sind dem Fachmann unmittelbar ersichtlich und insbesondere im werkzeugfreien Zusammenbau (Clicktechnik) zu sehen. Der erfindungsgemässe modulare Aufbau mit Quick-Release-Flansch erlaubt eine rasche Montage oder Demontage und damit auch eine einfache und gründliche Reinigung der Klappen- und/oder Adapter-Baugruppe. Bei einer allfälligen unerwünscht hohen Kontamination mit hochwirksamen und toxischen Medien und einem damit verbundenen unerwünschten Reinigungsaufwand lassen sich einzelne Bauteile der erfindungsgemässen Klappen-Vorrichtung auch in einfacher Weise direkt entsorgen. Ein weiterer Vorteil ist insbesondere auch in der besonderen Weise des Klappenteller-Antriebs zu sehen, bei welchem die von den Klappenteller-Antriebselementen auf die Klappenteller ausgeübte Antriebskraft orthogonal auf die Klappenteller wirkt, d.h. dass das für das Öffnen und Schliessen der Doppelklappen-Vorrichtung erforderliche Drehmoment der Klappen-Antriebswelle gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich kleiner ist.

[0017] Darüber hinaus lassen einzelne Module der erfindungsgemässen Doppelklappen-Vorrichtung aus Kunststoff, d.h. in Leichtbauweise, insbesondere mittels eines 3D-Druckers, fertigen.

Bezugszeichenliste:

[0018] 1 Doppelklappen-Vorrichtung 2 erste Klappen-Baugruppe 3 zweite Klappen-Baugruppe 4 Klappenverbindungs-Baugruppe 5 Klappenteller 6 Klappengehäuse 7 Verbindungselement 8 Adapter-Baugruppe 9 Verriegelungs-Baugruppe 10 Quick-Release-Flansch 11 erster Stellring 12 Adapter-Ringstück 13 zweiter Stellring 14 Klappenantriebswelle 15 aufweitbarer Randbereich des Klappengehäuses 16 Stellring-Antrieb 18 Klappen-Antriebselement 19 Klappen-Antriebsvertiefung 20 Sensor 21 Randbereich 22 obere Partie des Randbereichs 23 Aussenkanten der Randpartien 24 Schnappverbindung

Claims (7)

1. Doppelklappen-Vorrichtung (1) zum kontaminationsfreien Umfüllen von fliess- und/oder schüttfähigen Materialien, mit einer ersten Klappen-Baugruppe (2), mit einer zweiten Klappen-Baugruppe (3) und mit einer Klappenverbindungs-Baugruppe (4), dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Klappen-Baugruppe (2) als auch die zweite Klappen-Baugruppe (3) modular aufgebaut sind, d.h. je einen Klappenteller (5), welcher in ein mit einem aufweitbaren Randbereich (15) versehenes Klappengehäuse (6) einsetzbar und formschlüssig befestigbar ist, je einen Quick-Release-Flansch (10) und je ein zwischen dem Klappengehäuse (6) und dem Quick-Release-Flansch (10) angeordnetes Verbindungselement (7) aufweisen, wobei das Klappengehäuse (6) mit Hilfe des Verbindungselementes (7), vorzugsweise in Form einer mit einem lösbaren Clipverschluss versehenen Spannsehne oder eines Spannbandes, mit dem Quick-Release-Flansch (10) kraftschlüssig verbindbar ist, wobei ferner die Klappenverbindungs-Baugruppe (4) modular aufgebaut ist, d.h. eine Adapter-Baugruppe (8) und Verriegelungs-Baugruppe (9) umfasst, welche Adapter-Baugruppe (8) einen ersten Stellring (11) sowie einen zweiten Stellring (13) und ein dazwischen angeordnetes Adapter-Ringstück (12) mit einer mindestens ein Klappen-Antriebselement (18) aufweisenden Klappenantriebswelle (14) umfasst, und wobei die Verriegelungs-Baugruppe (9) eine Klemmverbindung, vorzugsweise in Form einer Quick-Release-Klammer sowie mindestens einen Stellring-Antrieb (16) umfasst, um beim Verriegeln und durch Drehen der mit den beiden Quick-Release-Flanschen (10) zusammenwirkenden Stellringe (11, 13), die in der Adapter-Baugruppe (8) angeordneten Klappengehäuse (6) der ersten und zweiten Klappen-Baugruppen (2, 3) gegeneinander zu verschieben, und um damit die in den Klappentellern (5) vorgesehenen und komplementär zu den jeweiligen Klappen-Antriebselementen (18) ausgebildeten Klappenantriebsvertiefungen (19) in den jeweiligen Klappen-Antriebselementen (18) der Klappenantriebswelle (14) in Eingriff zu bringen, derart, dass die beiden Klappenteller (5) spaltfrei aneinander liegen und gemeinsam antreibbar sind, und um gleichzeitig die beiden Klappengehäuse (6) aufeinander zu pressen, und um die klappentellerseitig aufweitbar ausgebildeten Randbereiche (15) der Klappengehäuse (6) aufzuweiten, und um damit die mit Hilfe einer Schnappverbindung (24) formschlüssig befestigten Klappenteller (5) für das Offnen und Schliessen der Doppelklappen-Vorrichtung (1) aus ihrer Schnappverbindung (24) zu lösen.

2. Doppelklappen-Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappenteller (5) aus Kunststoff gefertigt ist.

3. Doppelklappen-Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappengehäuse (6) aus Kunststoff gefertigt ist.

4. Doppelklappen-Vorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Quick-Release-Flansch (10) aus Kunststoff gefertigt ist.

5. Doppelklappen-Vorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) in Form einer mit einem lösbaren Clipverschluss versehenen Spannsehne oder eines Spannbandes ausgebildet ist, um das Klappengehäuse (6) mit den Quick-Release-Flansch (10) lösbar zu verdicken.

6. Doppelklappen-Vorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungs-Baugruppe (9) und/oder der Stellringantrieb (16) manuell oder automatisiert betätigbar ist.

7. Doppelklappen-Vorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungs-Baugruppe (9) mit mindestens einem Sensor versehen ist, welcher die Position eines der Stellringe (11, 13) detektiert.