CN105377745A - 用于密封和清空具有粘稠液体的容器的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于密封和清空容器中特别粘稠的液体，或给液体施加气压的装置(2)，其内腔中包括圆柱形内轮廓(12)，具有：密封部(8)，布置在装置(2)的圆周上并与圆周匹配，可以四周密封地置于容器的圆柱形内轮廓(12)中，并将装置(2)的外侧(18)与装置(2)的内侧(20)分开；以及连接装置(22)，布置在装置(2)的外侧(18)，其被设置成用于连接真空泵；以及装置(2)内侧上的开孔式微孔壁(24)，其在管接头(25)内与连接装置(22)连接。

Description

用于密封和清空具有粘稠液体的容器的装置

技术领域

本发明涉及一种用于密封和清空(或施加气压)容器中的特别是高粘度液体的装置，容器的内腔具有圆柱形内轮廓。

背景技术

例如在塑料生产和加工中，常见的工艺技术任务是，将粘稠(高粘度)材料(大多情况下不(必)搅动，且相稳定地盛装在通常为圆柱形的桶中用于储存和运输)在继续加工中用泵(通常是用于高粘度液体的特种泵)从桶中泵出。因为这类材料不能自流平，即，粘性太高，以致于无法仅靠自重形成一个平整的水平液面，所以要使用所谓的“随动板”(输送泵通常安装在其上)。这些随动板是盖状装置，其(在去掉原来的桶盖后)被安装到桶内，并装备有密封环，密封环将随动板相对于桶壁沿整个圆周密封起来。因此，随动板在液体上方形成紧密密封、坚固的罩盖，与桶一起将液体完全密装起来。随动板主动压向材料，和/或在取料时靠自重向下滑动。另外，在这种情况下，所使用的容器通常为内腔具有圆柱形的、特别是圆筒状的内轮廓的桶(可能有起加固作用的纵向加强筋)，其中，内轮廓通常延展至内腔的向外开口，即，向外延伸至桶口，同时保持尺寸不变窄。

无论如何，对于高粘度液体泵来说，特别由于所使用的泵的特性等原因，非常必要的是，在液体中，特别在桶中和随动板下面，尽可能没有或至少尽可能只有少量的和尽可能只有很小的气泡。

在使用随动板时以及在工业流程中由于定期更换桶，即，当空桶必须换成满桶时，产生了这样的问题，即，如何绝对保证没有空气进入输送泵或计量泵中。因为桶通常不会被加满到桶边缘，所以在材料表面至随动板的正面(桶盖口)之间会产生一定量的空气。在现有技术中，这些空气通过带有手动封盖的、如螺杆的钻孔形式的排气装置，或通过手动或气动和/或电动球阀来排出。当随动板进入桶时，排气装置被打开。所产生的空气压力通过排气装置被释放。在这种情况下，一开始就存在材料通过排气装置向外喷溅的危险，因为在上一次换桶时，可能还有材料残留在排气装置中，且材料可能随着空气涌出而一起被排出。另外，当空气急剧被释放出来时，可能导致随动板不受控制地快速下沉。因为排气装置必须一直开着，直至绝对不再有任何空气存在为止，对于使用者来说，经常不可避免地把手伸到料桶内，例如，要更换收集由排气装置中排出的材料的料杯。这样就可能在随动板猛然下沉或也可能由于喷溅对使用者造成严重伤害。

从生产技术的角度来看，系统中的空气是最不利的因素，因为当气泡达到一定数量和尺寸后，输送泵可能就无法再将系统内的材料密封起来，和/或因为所带入的空气导致混合比例问题，或者甚至造成生产过程中断。这样使用者往往不得不从排气装置中抽出大量材料(即损失掉)，以便尽可能保证系统中不残留空气。

发明内容

因此本发明的任务是，设计一种密封和清空容器中特别粘稠的液体，或在其上施加气压的装置，该装置更加有利于生产过程和使用者，而且节省成本，特别可以克服上述的缺点。

这个任务通过具有权利要求1中的特征的装置来完成。优选的设计方案在从属权利要求中陈述。

本发明的装置用于例如在前述的工艺技术过程中密封和清空容器中特别粘稠的液体，或在其上施加气压。在此，本发明可防止空气进入系统中、防止喷溅危险和材料损失，以及防止在使用本装置时和特别在更换容器时对使用者造成的危险。

本发明的装置具有布置在本置的圆周上并与圆周匹配的密封部，其可以四周密封地置于容器(特别是已经表述过的容器)的圆柱形内轮廓中。优选地，与本发明的装置相匹配的容器的内轮廓向外延伸至容器的开口，而保持尺寸不变窄。内轮廓优选为圆柱状；其特别优选地为桶壁光滑的盖铁桶的圆柱形内轮廓，具有锁紧环封盖(其直径在常见设计中为572mm)。与本发明相匹配的内轮廓可以有加强筋(或其它例如用于加固料桶的结构)，即，特别在圆柱体轴线方向上。对此密封部优选要相配，例如将密封有弹性地紧贴着放置到所述结构的形状中。

本发明装置的密封部将装置的外侧与装置的内侧分开。在装置的外侧布置连接装置，其被设置成(直接)连接真空泵。但是，在连接装置上也可以(间接)连接管路，其与真空泵在管接头内连接。此处的“真空泵”或“排空泵”是指气体输送泵或设备，其设置成用于产生低压和/或(特别是在上述生产过程中用于拆装空桶)超压。因此，超压也可来自气压网，其常被当作设备被用在工厂中。

另外，根据本发明，装置具有在装置的内侧上的开孔式微孔壁，其与连接装置在管接头内连接。微孔材料允许要排放的气体(尤其是空气)通过，而对于特别粘稠的材料却是一种迷宫式密封。该微孔壁优选由铝颗粒-环氧树脂复合材料制成，例如比勒菲尔德Hohnen&Co公司的但是，所有允许空气通过、而不允许液体通过的材料和结构(是指有开孔式微孔的)都合适。例如薄膜也是可行的，而这类不具备自身稳定性的材料和结构可能需要保持形状的支撑结构。

为了使从装置的内侧到外侧的气动输送尽可能无阻碍地(drosselungsfrei)进行，特别是在开孔式微孔壁和至连接装置的管接头之间的过渡部没有狭窄的位置造成压力损失，微孔壁可以通过过渡腔过渡成在管接头内与连接装置连接，其中，优选过渡腔的管道横截面要大于管接头的。

因此，在放上随动板时，可以直接通过随动板将容器中(特别是材料液面上方)、材料中(以夹杂物或气泡形式特别是靠近材料液面下方)、(输送/计量)泵中以及可能的话还有输送材料的管道中的空气抽走。

也可以就在抽取材料时，即，在工作中抽空容器过程中，连续地地或间歇地产生真空，以便将材料中最初不靠近材料液面下方的，但在抽取材料时向上移动的气泡抽出来。

真空排气与“透气性”材料的组合，一方面借助真空泵可以大面积抽走空气，另一方面这种材料(由于优选小于1mm的较小微孔，但还由于开孔式微孔材料“迷宫式密封”的性能等原因)不许粘稠材料渗入，更不用说透过了，从而避免了至今发生(总是导致材料损失)的材料排出(Materialaustrag)，在传统的排气中这种材料排出作为控制手段按照规定是必要的。同样，在更换料桶时也无需人在装置上操作，从而避免了与此相关的危险。

对于微孔壁，根据待密封的材料的粘度和相稳定性，证明平均孔径在0.0001和1mm之间是可靠的。所以，对于粘度差不多像水一样的材料(或对于较高粘度，但相不稳定的材料，其在清空的低压下，会分离出粘度几乎像水一样的相)适合的平均孔径在大约0.001和0.01mm之间，而对于粘度在50000和200000mPas之间的粘稠液体，例如RampfTooling公司的CP-6070或其它生产商的类似材料，密封的平均孔径在0.1和1mm之间非常有利。

将装置从容器中退出(利用例如液压、气动或电动执行器)时(例如用满桶换空桶)，通过同样根据本发明的连接装置也可进入空气，从而不会因为退出随动板造成低压而阻碍拆装。但是，也可以考虑主动的“气动式”退出装置，方法是在装置下泵入空气，从而将装置从容器中挤压出来，以及特别优选地，借助于执行器的主动退出和在随动板下注入压缩空气的组合方式。

通过大面积注入空气穿过透气的微孔材料(作为一种流出空气的扩散器)，在退出时可能发生喷溅的危险。

本发明和与之配套的控制器共同可以保证装置的全自动安装和拆装成为安全和可靠的标准生产过程，因为没有材料损失，从而节省了成本。换桶，特别是更换粘稠材料常用的带锁紧环的圆柱形有盖料桶，例如，在双组份或多组份塑料的工业混合生产过程中，可以在没有材料损失和安全性明显提高的情况下进行。

附图说明

本发明的这些和更多优点和特征将借助本发明的实施例的附图进一步描述。其中：

附图示出本发明装置的剖面侧视图，且示出直接安装在装置上、并用在料桶内的输送泵动力装置的一部分。

具体实施方式

附图中所示的装置2用于密封和清空容器6中特别粘稠的液体4，或给液体施加气压。

装置2具有圆筒状的橡胶密封部8，布置在装置2的圆周上。该密封部包括4个轴向前后排列的、径向向外突出的、外直径交错的片状密封环10(但是也可以考虑所有可能的其它密封方式和形式，例如具有实心或空心(软管式)横截面的一个或多个密封环)。因此，密封部8经匹配可以置于薄钢桶6的圆柱形内轮廓12中，而且在圆周上密封。与本发明装置2相匹配的桶6的内轮廓，尺寸不变窄地向薄钢盖桶的外面延展至桶口16，为了储存和运输所盛装的高粘度液体，桶口16可以用带有锁紧环的薄板盖盖住。

装置2的密封部8将装置2的外侧18和装置2的内侧20分开。在外侧18处布置内螺纹(Innengewindes)22形式的连接装置(Anschlussvorrichtung)22。在连接装置22上连接有(即旋紧)管路(图中未示出)，它可以与气动输送泵(电动或气动真空泵，图中未示出)相连。设置该泵可以产生低压和超压(特别用于在材料用光后从桶6上拆装装置2)。然而也可以通过连接装置22从常见的高压网(图中未示出)中导入气压。

此外，装置2具有开孔式微孔壁24，它在装置2的内侧20上形成表面环形区26。该微孔壁24在管接头25内与连接装置22连接。微孔材料24允许被排放的气体28(尤其是空气)通过，而对于粘稠材料4却是一种迷宫式密封。微孔壁24由铝颗粒-环氧树脂复合材料制成，平均孔径为0.4mm。高粘度材料4可以是例如RampfTooling公司的CP-6070。

为了使从装置的内侧20到外侧18的气动输送尽可能无阻碍地进行，特别在开孔式微孔材料24和至连接装置22的管接头25之间的过渡部没有狭窄的位置造成压力损失，微孔材料24可以通过过渡腔，呈4个轴向前后排列、径向向内延伸至微孔材料24中的环形通道30的形状与管接头25，进而与连接装置22相连，其中，环形通道30通过(图中未示出，分布在圆周上)轴向通道相互连通。所使用的微孔成型件24用于基体34的接缝中的密封环33密封，从而使材料和压缩空气都不能绕过微孔成型件24去寻找其它通向过渡腔30的“道路”，只能通过微孔材料24。

动力装置32是输送泵的部件，通过它可以安全而且没有气泡地将粘稠液体4从桶6中泵出。在放置随动板2，排空装置2和粘稠液体4(明显不水平的)液面之间空隙中的以及泵的动力装置32的管道中的空气28后，就可以泵料。

总的来说，装置2和桶6为绕轴线34旋转的对称设置，在如上所述将随动板2应用到桶6中时，绕共用轴线34旋转对称设置并彼此对准。从图中只能看到桶6的桶口所在的上端的开口区域。为了缩小图的尺寸，桶体的下面区域与桶底被省略。

Claims (7)

1.一种用于密封和清空容器内特别粘稠的液体或给液体施加气压的装置，其内腔具有圆柱形内轮廓(12)，包括：

-密封部(8)，布置在装置(2)的圆周上并与圆周匹配，可以四周密封地置于容器的圆柱形内轮廓(12)中，并将装置(2)的外侧(18)与装置(2)的内侧(20)分开；以及

-连接装置(22)，其布置在装置(2)的外侧(18)上，且被设置成用于连接真空泵；以及

-装置(2)的内侧(20)上的开孔式微孔壁(24)，其在管接头(25)内与连接装置(22)连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，微孔壁(24)具有的平均微孔直径在0.0001和1mm之间。

3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，对于粘度位于50000和200000mPas之间的高度粘稠液体，用于其密封的微孔壁(24)具有的平均微孔直径在0.1和1mm之间。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，微孔壁(24)由铝颗粒-环氧树脂复合材料制成。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，微孔壁(24)可以通过过渡腔过渡成在管接头(25)内与连接装置(22)连接。

6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，密封部(8)经匹配可以四周密封地置于容器的圆桶状内轮廓(12)中。

7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，密封部(8)经匹配可以四周密封地置于具有锁紧环封盖的桶壁光滑的薄钢盖桶(6)的圆柱形内轮廓(12)中。