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Gas dichte Durchschleuseinrichtung für den Durchtritt von staubhaltigen
Feststoffen, Gasen oder Dämpfen Das Einschleusen von Feststoffen in einen gasdicht
verschlossenen Apparat wird im allgemeinen in der Praxis nach dem bekannten Prinzip
derDoppelschleuse durchgeführt; dazu bedient man sich zweier üblicher gas dichter
Verschlüsse, zwischen denen ein gas dichter Raum vorgesehen wird, welcher als Schleuse
arbeitet.
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Diese Arbeitsweise setzt voraus, daß nur solche Stoffe durchgeschleust
werden, welche die Abdichtteile nicht verschmutzen. So können zum Beispiel nach
diesem Prinzip Metallteile in einen gasdichten, beispielsweise unter Inertgas arbeitenden
Apparat eingeschleust werden.
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Die Verwendung der üblichen gas dichten Verschlüsse versagt aber
dort, wo staubhaltiges Gut eingeschleust werden muß, weil durch Ablagerung von Staub
auf den Dichtflächen eine einwandfreie Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist.
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Es gibt wohl Austragschleusen, bei denen man durch besondere konstruktive
Maßnahmen, zum Beispiel an den Abdichtteilen angebrachte vorstehende Leisten, versucht
hat, das durchfließende Material von den Dichtflächen fernzuhalten. Aber auch diesen
Vorrichtungen haftet der Nachteil an, daß die Abdichtung in demselben Raum liegt,
durch den das staubhaltige Gut fließt. Die Dichtflächen und Dichtteile selbst sind
also auch hier nicht vor Staub geschützt.
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Andere bekanntgewordene Vorrichtungen sind Absperrvorrichtungen für
flüssige oder gasförmige, also formelastische Medien, bei denen das Eindringen des
betreffenden Mediums, beispielsweise in das Schiebergehäuse, verhindert werden soll.
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Auch Flüssigkeitsahdichtungen für Vorrichtungen zum Durchschleusen
fester Körper von einem Raum in einen anderen sind bekannt.
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Alle diese Vorrichtungen müssen jedoch versagen, wenn es sich, wie
im vorliegenden Falle, um das Durchschleusen staubhaltigen Gutes unter Vakuumbedingungen
handelt.
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Es wurde nun gefunden, daß man die den bekanntgewordenen Vorrichtungen
anhaftenden großen Nachteile vermeiden und die eigentlichen Dichtflächen vor Ablagerung
von Staub wirksam schützen kann, wenn während des Material durchgangs durch die
Durchschleuseinrichtung die eigentlichen Dichtflächen in einem von dem durchfließenden,
staubhaltigen Material staubdicht abgeschlossenen Raum liegt. Dabei ergibt sich
gleichzeitig der Vorteil, daß diese Dichtflächen kaum einem Verschleiß unterliegen,
da sie sich, ohne daß Reibungskräfte auftreten, aufeinanderlegen bzw. voneinander
entfernen.
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Die Erfindung betrifft demnach eine Anordnung, durch die bei einer
Durchschleuseinrichtung, durch welche staubhaltige Feststoffe oder auch staubhaltige
Gase geschleust werden können, die erforderlichen
Dichtflächen und Dichtteile vom
durchfließenden Medium nicht berührt und damit nicht verschmutzt werden. Dieses
wird dadurch erreicht, daß in der Durchschleuseinrichtung ein verschiebbares, beiderseits
offenes Schutzrohr angeordnet ist, welches den Eintritt von Staub in den Raum, in
dem die Dichtteile liegen, während des Hindurchfiieß ens des staubhaltigen Materials
durch dieses Schutzrohr verhindert. Die Abdichtung gegen den Staub beim Durchschleusen
wird an dem einen Ende durch einen am Schutzrohr vorgesehenen Ventilsitzring, der
sich gegen einen entsprechenden Sitz legt, erreicht. Am anderen Ende des Schutzrohres
wird der Staubschutz gegen den Raum, in dem die Dichtteile liegen, durch ein staubabdichtendes
Bauteil erreicht. Als solcher Bauteil kann beispielsweise ein Metallbalg, ein Gummibalg,
ein Filtersack, eine Stopfbüchse oder eine ähnliche Vorrichtung verwendet werden.
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Zum Oflinen einer solchen Durchschleuseinrichtung sind zwei getrennte
Operationen erforderlich: Zuerst muß das eigentliche Verschlußstück so weit geöffnet
werden, daß der gesamte Durchtrittsquerschnitt frei liegt. Die zweite Operation
besteht im Einführen des Schutzrohres in den geöffneten Querschnitt.
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An Hand der Fig. 1 bis 3 wird der Gegenstand der Erfindung näher
erläutert.
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In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Durchschleuseinrichtung in
geschlossenem und in Fig. 2 in geöffnetem Zustand, bei dem also Material durchtreten
kann, im Längsschnitt dargestellt. Fig. 3 zeigt eine unter Verwendung der im wesentlichen
gleichen Bauteile aufgebaute Vorrichtung mit einem Schauglas, das ohne Störung der
Druckverhältnisse in dem mit der Durchschleuseinrichtung versehenen Behälter gereinigt
oder ausgewechselt werden kann.
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In dem Gehäuse 1 (s. Fig. 1) ist der Ventilteller 2, das eigentliche
Verschlußstück, mit einem in bekannter Weise in einer Schwalbenschwanznut sitzenden
Dichtring 3 ausgestattet. Der Ventilteller bildet mit dem Ventilsitz 4 den gas dichten
Verschluß.
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Zum Öffnen wird durch Betätigen des Bedienungshebels 18 und einer
damit verbundenen Hebelanordnung 5 der Ventilteller 2 in den Raum 6 des Gehäuses
1 ausgeschwenkt. Das bewegliche Schutzrohr 7 wird durch die Hebelanordnung 8 in
den Ventilsitz 4 eingeführt. Das Schutzrohr Wird im Gehäuse durch die Führungen
9 geführt. Die Staub ab dichtung erfolgt in diesem Beispiel durch den außen am Schutzrohr
angebrachten Ventilsitzring 23 mit Dichtring 10, der sich an eine entsprechende
Fläche im Ventilsitz 4 legt. Am anderen Ende des Schutzrohres erfolgt die Staubabdichtung
in diesem Beispiel durch einen Filtersack 11.
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In senkrechter Lage kann das Eigengewicht des Schutzrohres 7 für
ein genügend festes Aufsitzen des Dichtringes 10 am Ventilsitz 4 zur Staubabdichtung
ausreichend sein. In jeder anderen Lage kann es erforderlich werden, daß mit Hilfe
der Hebelanordnung 8 und der Zug- und Spannschraube 12 der notwendige Dichtungsdruck
bewirkt wird.
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Zum Schließen der Durchschleuseinrichtung werden die soeben beschriebenen
Operationen in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt. Im geschlossenen Zustande wird
der Ventilteller 2 (s. Fig. 2) durch die Hebelanordnung 8 des Schutzrohres 7 auf
den Ventilsitz 4 gedrückt. Die Hebelanordnung8 wird mit der Zug- und Spannschraube
12, die durch Handkurbel 19 betätigt wird, festgehalten. Bei geeigneten Druckverhältnissen
kann auch der Gasdruck auf den Ventilteller zur Abdichtung ausreichen. über die
Hebelanordnung 8 wird beim Öffnen vor dem Ausschwenken desVentiltellers2 durch eine
Führungsschiene 13 derVentilteller einige Millimeter angehoben, damit der Dichtring
nicht beschädigt wird. Vorrichtungen, durch die Verschlußstücke von ihrem Sitz abgehoben
werden, ehe sie in die Offenstellung bewegt werden, sind an sich bekannt.
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Erfindungsgemäß läßt sich das verschiebbare Schutzrohr 7 auch so
anordnen, daß dasselbe nur mit einem Ende im Gehäuse 1 der eigentlichen Durchschleuseinrichtung
liegt, das andere Ende kann beispielsweise durch eine Stopfbüchse 14 aus dem Gehäuse
herausgeführt werden. Ein Beispiel ist in Fig. 3 aufgeführt.
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Im Gehäuse 1 ist der Ventilteller2 mit einem in einer Schwalbenschwanznut
sitzenden Dichtring 3 ausgestattet. Der Ventilteller bildet mit dem Ventilsitz 4
den gasdichten Verschluß. Das Öffnen erfolgt, wie in obigem Beispiel bereits beschrieben.
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Das andere Ende des verschiebbaren Schutzrohres wird in diesem Beispiel
durch eine gasdichte Stopfbüchse 14 aus dem Gehäuse herausgeführt. Im geschlossenen
Zustand kann das verschiebbare Schutzrohr 7 auch hier zum Andrücken des Ventiltellers
2 benutzt werden.
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Im übrigen werden bei der in Fig. 3 im Längsschnitt dargestellten
Durchschleuseinrichtung im wesentlichen die gleichen Bauteile wie bei der in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung verwendet. Darüber hinaus ist jedoch auf dem
Schutzrohr7, das in der Stopfbüchse 14 gasdicht geführt ist, ein Halterungsaufsatz
15 zur Aufnahme eines Schauglases vorgesehen. Dieses Schauglas kann für Zwecke der
Reinigung oder auch zum Auswechseln leicht entfernt werden, ohne daß die Gas druckverhältnisse
in dem zu beobachtenden Raum da durch geändert würden. Schauglasanordnungen, bei
denen
das Schauglas entfernt werden kann, ohne daß der dahinterliegende Raum mit dem vor
dem Schauglas liegenden Raum in Verbindung tritt, sind an sich bekannt.
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Da die Durchschleuseinrichtung nicht als Materialverschluß dienen
kann, ist jeder solchen Anordnung einer der bekannten Materialverschlüsse vorzuschalten,
beispielsweise Muschelschieber u. dgl. Mit 16 ist hierfür eine an sich bekannte
Verschlußklappe angedeutet, die durch Hebel 17 bedient wird.
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Das Material darf erst dann durch die Durchschleuseinrichtung treten,
wenn diese vollständig geöffnet ist.
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Mit der gemäß obiger Erfindung beschriebenen Durchschleuseinrichtung
kann staubhaltiges Gut zum Beispiel nicht nur in einen evakuierten Behälter eingeführt,
sondern auch aus einem solchen entnommen werden. Ebenso läßt sich staubhaltiges
Material von einem Behälter zu einem zweiten unter einem anderen Druck stehenden
Behälter überführen.
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Außerdem läßt sich die beschriebene Durchschleuseinrichtung auch,
wie jedes bekannte Ventil, Schieber usw., als gasdichte Verschlußeinrichtung verwenden.
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PATENTANSPROCHE: 1. Gas dichte Durchschleuseinrichtung mit einem
am Eingang und einem am Ausgang eines gasdichten Gehäuses angebrachten, für sichverschließbaren
Ein- bzw. Auslaßstutzen, gekennzeichnet durch Anordnung eines zwischen dem Einlaßstutzen
(20) und dem Auslaßstutzen (21) axial verschiebbaren, beiderseits offenen Schutzrohres
(7), dessen oberes, den Einlaßstutzen (20) aufnehmendes Ende gegenüber dem Inneren
des Gehäuses (1) staubdicht abgedichtet ist, während das untere Ende des Schutzrohres
(7) im Verschlußzustand der Durchschleuseinrichtung ohne Abdichtungsfunktion auf
einem Ventilteller (2) ruht, der den Auslaßstutzen (21) gasdicht gegen das Innere
des Gehäuses (1) abschließt, und in Durchschleusstellung nach Wegschwenken des Ventiltellers
(2) mit einem an ihm angeordneten Ventilsitzring (23) auf einen am Auslaßstutzen
(21) vorgesehenen Ventilsitz (4) abgesenkt wird.
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2. Gas dichte Durchschleuseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der am oberen Ende des Auslaßstutzens (21) angeordnete Ventilsitz (4) außer
der Dichtfläche für den Ventilsitzring (23) des Schutzrohres (7) noch die Dichtfläche
für den Ventilteller (2) trägt.
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3. Gasdichte Durchschleuseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtfläche des Ventilsitzes (4) für den Ventilsitzring
(23) aus einer konischen Bohrung besteht.
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4. Gasdichte Durchschleuseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtfläche des Ventilsitzes (4) für den Ventilteller (2)
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schutzrohres (7) verläuft.