DE19512187A1 - Verschließvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschließvorrichtung für einen Behälter mit einem an einem Träger abgestützten Ver­ schluß für eine Austragsöffnung im Boden des Behälters und einer mit dem Träger gekoppelten Betätigungsvorrichtung, durch die der Träger zwischen einer Schließstellung, in der der Verschluß die Austragsöffnung abdichtet, und einer Öff­ nungsstellung, in der der Verschluß die Austragsöffnung frei­ gibt, bewegbar ist.

Vorrichtungen dieser Art werden üblicherweise unter dem Boden des Behälters angeordnet. Wenn die Betätigungs­ vorrichtung den Träger in die Öffnungsstellung bewegt und somit der Verschluß die Austragsöffnung freigibt, kann ein im Behälter befindliches Material durch die Austragsöffnung aus­ treten und in eine darunter angeordnete Auffangeinrich­ tung, beispielsweise einen zweiten Behälter, gelangen. In manchen Fällen wird dabei eine möglichst geringe Schütthöhe angestrebt, z. B. um die mechanische Belastung oder die Luft­ berührung des Füllgutes zu minimieren.

Beim fortgesetzten Betreiben einer solchen Ver­ schließvorrichtung ist es erforderlich, in gewissen Abständen bestimmte Wartungsarbeiten auszuführen. Schließlich können auch Reparaturen oder der Austausch von Verschleißteilen er­ forderlich werden.

Das technische Problem der Erfindung besteht darin, eine Verschließvorrichtung der eingangs beschriebenen Art so wei­ terzubilden, daß die Schütthöhe besonders klein bemessen sein kann und daß gleichzeitig eine hohe Bedienungsfreundlichkeit hinsichtlich von Wartungs- und Reparaturarbeiten erzielt wird.

Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Ver­ schließvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sich der Trä­ ger vom Verschluß aus im wesentlichen quer zur Austrags­ öffnung über den Behälter hinaus erstreckt und die Betätigungsvorrichtung neben dem Behälter angeordnet ist.

Da bei der erfindungsgemäßen Verschließvorrichtung die Betätigungsvorrichtung neben dem Behälter und nicht, wie üb­ lich, in der Nähe des Verschlusses und unter dem Behälter an­ geordnet ist und der Träger so gestaltet ist, daß er sich vom Verschluß aus im wesentlichen quer über den Behälter hinaus erstreckt, um die Betätigungsvorrichtung mit dem Verschluß zu koppeln, kann die Schütthöhe kleiner als die Gesamtbauhöhe der Betätigungsvorrichtung gewählt werden. Die unter dem Be­ hälter erforderliche freie Mindesthöhe ist nur noch durch die Bauhöhe des Verschlusses und des Trägers und deren Bewegungs­ weg zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung be­ stimmt.

Ferner können die Elemente der Betätigungsvorrichtung in dem sehr gut zugänglichen und damit für Wartungsarbeiten gün­ stigen Bereich neben dem Behälter angeordnet werden, was im Vergleich zu der schwer zugänglichen und schlecht einsehbaren Anordnung in der Nähe des Verschlusses unter dem Behälter, wie sie im Stand der Technik vorherrscht, einen erheblichen Vorteil darstellt.

Schließlich ist die Betätigungsvorrichtung durch ihre erfindungsgemäße Anordnung neben dem Behälter vor Kontamina­ tion durch austretendes Füllgut oder Staub bzw. Spritzer des Füllgutes geschützt. Dadurch wird beispielsweise der kontami­ nationsbedingte Verschleiß mechanischer Teile vermindert und die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung von Teilen der Be­ tätigungseinrichtung durch Einwirkung des Füllgutes ausge­ schlossen. Insgesamt wird die Einrichtung daher weniger re­ paraturanfällig und muß seltener gewartet werden.

Die genannten Vorteile gelten natürlich besonders für Behälter mit im wesentlichen flachem Boden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Verschluß eine in die Austragsöffnung hinein konvergierende kegelstumpfförmige Außenfläche aufweist. Durch diese Formgebung paßt sich der Verschluß beim Abdichten besonders gut an die Austragsöffnung an. Ferner fällt bzw. läuft auf der Kegelstumpffläche auf­ treffendes Füllgut des Behälters von dieser nach unten ab, so daß eine Verschmutzung dieser Fläche verringert oder vermie­ den werden kann, was sich positiv auf die Dichtheit und den Verschleiß des Verschlusses sowie auf die Störanfälligkeit der Verschließeinrichtung auswirkt. Dies gilt im besonderen, wenn auf der Kegelstumpffläche eine elastische Dichtung ange­ bracht ist.

Wenn die dem Träger von der Betätigungsvorrichtung er­ teilte Bewegung zwischen der Schließstellung der Öffnungs­ stellung eine quer zur Austragsöffnung gerichtete Schwenkbe­ wegung und eine dazu senkrechte Hubbewegung aufweist, ist es möglich, den Träger und den Verschluß in der Öffnungsstellung vollständig aus dem Bereich eines aus der Austragsöffnung austretenden Füllgutstromes herauszuschwenken. Dies trägt zu einer geringeren Verschmutzung und Beschädigungsgefahr bei. Ferner ist so eine wesentlich geringere freie Höhe für die Bewegung der Verschließvorrichtung notwendig, als wenn bei­ spielsweise nur eine Schwenkbewegung des Verschlusses um eine zum Boden des Behälters parallele Achse vorgesehen wäre.

Besonders einfach und damit auch besonders zuverlässig läßt sich die eben beschriebene Bewegung realisieren von einer Betätigungsvorrichtung, die eine mit dem Träger gekop­ pelte längs ihrer Achse verschiebbare und um ihre Achse dreh­ bare Säule aufweist.

Wiederum besonders einfach und damit zuverlässig läßt sich die beschriebene Bewegung mit der beschriebenen Säule erzeugen, wenn die Betätigungsvorrichtung ein an der Säule angreifendes Betätigungselement für deren Verschiebung längs der Achse sowie ein daran angreifendes Betätigungselement für deren Drehung aufweist. Somit können die beiden Bewegungen unabhängig voneinander ausgeführt werden. Jedes Betätigungs­ element ist dabei vorteilhafterweise nur für eine der beiden Bewegungen vorgesehen.

Es hat sich herausgestellt, daß eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung als Betätigungselement besonders günstig ist, z. B. hinsichtlich der Wartungs- und Reparaturhäufigkeit.

Wenn die Abstützung des Verschlusses an dem Träger eine Schwenkachse aufweist, welche senkrecht zur Ebene einer nachgiebigkeitsbedingten Auslenkung des Trägers und/oder der Verschließvorrichtung beim Andruck des Verschlusses in die Schließstellung verläuft, kann diese Auslenkung vorteilhaf­ terweise ausgeglichen werden. Damit wird vermieden, daß der Verschluß schräg oder ungleichmäßig in die Schließstellung angedrückt wird, woraus eine bessere Dichtheit und eine ge­ ringere Verschleißbeanspruchung des Verschlusses, einer ent­ sprechenden Dichtfläche der Auftragsöffnung sowie einer ggf. vorgesehenen elastischen Dichtung folgen.

Mit einer solchen Ausgleichskonstruktion kann die er­ wähnte nachgiebigkeitsbedingte Auslenkung durchaus von Vor­ teil sein. Sie stellt eine von geringfügigen geometrischen Änderungen weitgehend unabhängige Schließkraft für den Ver­ schluß zur Verfügung. Solche Änderungen können sich bei­ spielsweise durch Abnutzung einer Dichtung, durch verschleiß­ bedingt zunehmendes Lagerspiel, zwischen Verschluß und Aus­ tragsöffnung auftretende Materialablagerungen und dergleichen ergeben. Wenn solche Erscheinungen ohne wesentlichen Einfluß auf die Schließkraft bleiben, können sonst erforderliche War­ tungs- oder Reparaturarbeiten unter Umständen entfallen. In einer besonders einfachen Ausführung kann dazu der Träger zu­ mindest teilweise aus einem elastischen Biegebalken bestehen.

Wenn der Träger einen zum Verschluß weisenden Zapfen aufweist, an dessen dem Träger abgewandten Ende ein die Schwenkachse bildender Bolzen vorgesehen ist, ist damit die oben beschriebene Ausgleichskonstruktion sehr einfach und erfahrungsgemäß zuverlässig realisiert.

Besonders vorteilhaft ist die erfinderische Verschließ­ vorrichtung bei einem Behälter, der ein in den Behälter eingreifendes Werkzeug zum Bearbeiten eines Füllguts des Be­ hälters aufweist. Diese Bearbeitung kann in einem Mischen be­ stehen, wenn der Behälter ein Mischbehälter und das Werkzeug ein Mischwerkzeug ist. Beispielsweise kann sich erst durch die Bearbeitung bzw. das Mischen ein Füllgut bzw. ein Zustand des Füllguts ergeben, der besonders empfindlich bezüglich des Luftkontakts nach dem Austreten aus der geöffneten Austragsöffnung ist, d. h. eine besonders kurze Schütthöhe er­ fordert. Es kann sich auch ein Zustand des Füllguts ergeben, der hinsichtlich der Kontaminationsgefahr für die Verschließ­ vorrichtung besonders kritisch ist.

Für viele Anwendungen ist ein Behälter mit einer hohlzylindrischen Form und einer in der Bodenmitte des Behäl­ ters angeordneten Austragsöffnung eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn zwischen dem Behälter und der Verschließvorrichtung eine Drehbewegung auftritt. Dabei kann der Behälter vorteilhafter­ weise an einem feststehenden Rahmenteil und der Verschluß an dem Träger um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert sein, und die Betätigungsvorrichtung in Bezug auf das fest­ stehende Rahmenteil feststehend angeordnet sein. Es ist näm­ lich im allgemeinen einfacher, den Behälter in eine Drehbewe­ gung zu versetzen und die Betätigungsvorrichtung mit ihren eventuell erforderlichen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Zuleitungen feststehend anzuordnen. Da eine Drehbewegung zwischen der Austragsöffnung und dem Verschluß im allgemeinen zu einem erhöhten Verschleiß der Dichtflächen oder einer elastischen Dichtung führen wird, besteht die ein­ fachste und zuverlässigste Lösung im allgemeinen darin, den Verschluß an dem Träger drehbar zu lagern.

Häufig beträgt der Durchmesser der Austragsöffnung ein Viertel bis ein Drittel des Durchmessers des Behälters.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht durch einen Behäl­ ter und eine Verschließvorrichtung nach der Er­ findung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Behälter und die Verschließvorrichtung und

Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht des auf dem Träger abgestützten Verschlusses der Verschließvorrich­ tung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen hohlzylindrischen Behälter 1 mit einer Austragsöffnung 2 in der Bodenmitte des Behäl­ ters. Diese Austragsöffnung 2 kann von einem Verschluß 3 ab­ gedichtet und freigegeben werden. Der Verschluß 3 besteht im wesentlichen aus einem eine in die Austragsöffnung hinein konvergierende kegelstumpfförmige Außenfläche aufweisenden Basiselement, das mit einer Platte nach oben abgedeckt ist.

Der Verschluß 3 ist an einem Träger 4 abgestützt, der sich vom Verschluß aus quer zur Austragsöffnung sowie paral­ lel zu und unter dem Behälterboden über den Behälter 1 hinaus erstreckt. Seitlich neben der vertikalen Außenwand des Behäl­ ters 1 ist eine Betätigungsvorrichtung 5 angeordnet, die sich oberhalb der Höhe des Trägers 4 und im wesentlichen oberhalb der Höhe des Behälterbodens erstreckt. Die Betätigungsvorrichtung 5 weist eine mit dem Träger 4 an ihrem unteren Ende verbundene und sich vertikal erstreckende Säule 6 auf. Diese Säule 6 kann von einer hydraulischen Kolben-Zy­ linder-Anordnung 7a längs ihrer Achse verschoben und von einer weiteren hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 7b um ihre Achse gedreht werden. Dazu sind die Kolben-Zylinder- Anordnungen 7a und 7b jeweils an einem Ende an einer Konsole 8 an der Säule 6 angelenkt. Das jeweils andere Ende der Kolben-Zylinder-Anordnung ist an einem Rahmen 9 angelenkt. Die Säule 6 ist dabei in Gleitlagern 10 drehbar und ver­ schiebbar am Rahmen 9 gelagert. Aus der Anlenkung der hydrau­ lichen Kolben-Zylinder-Anordnungen an jeweils einem festen Punkt an der Konsole 8 ergibt sich, daß sie beim Drehen und Verschieben der Säule 6 räumliche Bewegungen ausführen. Dem ist bei der Auslegung der Anlenkpunkte an der Konsole 8 und am Rahmen 9 Rechnung zu tragen.

Durch die vertikale Längsverschiebung der Säule 6 ergibt sich für den Träger 4 und den Verschluß 3 eine vertikale Hub­ bewegung, die den Verschluß aus der Austragsöffnung 2 nach unten herauszieht bzw. in die Schließstellung in die Aus­ tragsöffnung 2 hinein andrückt. Ist der Verschluß 3 infolge der beschriebenen Hubbewegung nach unten hin aus dem vertika­ len Bereich der Austragsöffnung 2 hinausgezogen, so kann er durch die beschriebene axiale Drehung der Säule 6 und die da­ durch hervorgerufene Schwenkbewegung des Trägers 4 aus dem horizontalen Bereich der Austragsöffnung 2 herausgeschwenkt werden. Fig. 1 deutet die beschriebene Hubbewegung in Form der gestrichelt gezeichneten tieferen Lage des Verschlusses 3 und des Trägers 4 an. Mit h ist dabei die entsprechende Hub­ höhe der Verschließvorrichtung bezeichnet. Fig. 2 veranschau­ licht die beschriebene Schwenkbewegung in Form der gestri­ chelt gezeichneten, aus der bezüglich des Behälters 1 mitti­ gen Lage des Verschlusses 3 herausgeschwenkten Lage des Trä­ gers 4 und des Verschlusses 3. Mit b ist die durch die Schwenkbewegung bewirkte horizontale Verschiebung des Ver­ schlusses 3 bezeichnet.

In Fig. 1 erkennt man ferner, daß die Gestaltung der Austragsöffnung 2 eine untere Grenze für die Hubhöhe h vor­ gibt und daß diese zusammen mit der Bauhöhe des Verschlusses 3 und des Trägers 4 eine untere Schranke für die Schütthöhe zu einer in Fig. 1 angedeuteten Auffangeinrichtung 11 dar­ stellt.

Wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, werden der Ver­ schluß 3 und der Träger 4 durch die beschriebene Schwenkbewe­ gung vollständig aus dem direkten Schüttbereich unter der Austragsöffnung 2 herausgeschwenkt. Es ist ferner anschau­ lich, daß der Verschluß 3 und der Träger 4, je nach Länge der Horizontalverschiebung b, bei Bedarf auch aus einem Staubbe­ reich um die Austragsöffnung 2 herum herausgeschwenkt werden können. Im Prinzip kann der Schwenkwinkel auch so groß ge­ wählt werden, daß sich die Verschließvorrichtung in der Öff­ nungsstellung insgesamt vollständig neben dem Behälter 1 be­ findet.

Die in jedem Fall neben dem Behälter 1 angeordnete Betätigungsvorrichtung 5 ist durch diese Lage für eine Bedienungsperson wesentlich besser erreichbar als unter dem Behälter 1, wie auch aus den Fig. 1 und 2 zu sehen. So können Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten leicht und bequem durch­ geführt werden.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 1 am Rahmen 9 über einen Kugeldrehkranz 12 drehbar gelagert und über eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung antreibbar. Nicht gezeigt ist ferner ein in den drehenden Behälter 1 ein­ greifendes Mischwerkzeug zum Durchmischen des Füllguts des Behälters.

Da die Betätigungsvorrichtung 5 am Rahmen befestigt ist, ist der Verschluß 3 an dem Träger 4 um die Achse der Drehbarkeit des Behälters 1 drehbar gelagert. In Fig. 3 ist ein entsprechendes Kugellager 13 eingezeichnet. In Fig. 3 ist ferner zu erkennen, daß der Verschluß 3 eine in die Austrags­ öffnung 2 hinein konvergierende kegelstumpfförmige Außenflä­ che 14 aufweist. Diese dichtet gegen eine im wesentlichen parallele kegelstumpfförmige Innenfläche 15 der Austragsöff­ nung 2. Obwohl nicht eingezeichnet, kann zwischen dem Ver­ schluß 3 und dem Behälter 1 eine elastische Dichtung vorgese­ hen sein, vorzugsweise zwischen den beiden kegelstumpfförmi­ gen Flächen 14 und 15.

Fig. 3 zeigt ferner eine Ausgleichskonstruktion zum Aus­ gleich einer nachgiebigkeitsbedingten Auslenkung des Trägers 4 und/oder der Betätigungsvorrichtung 5 beim Andruck des Verschlusses 3 in die Schließstellung. Dazu ist auf dem Trä­ ger 4 an dessen dem Verschluß zugewandten äußeren Ende ein Zapfen 16 vorgesehen, der an seinem oberen, dem Träger abge­ wandten Ende einen eine Schwenkachse bildenden Bolzen 17 trägt. Die Schwenkachse geht durch die Drehachse des Behäl­ ters 1 und steht ferner senkrecht auf der Ebene der nachgiebigkeitsbedingten Auslenkung des Trägers 4. Damit kann ein asymmetrischer und verkippter Andruck des Verschlusses 3 in die Austragsöffnung 2 vermieden werden. Da ein solcher verkippter Andruck zu einer stellenweise erheblichen Bean­ spruchung der kegelstumpfförmigen Dichtflächen 14 und 15 bzw. einer dazwischen angeordneten elastischen Dichtung sowie zu großen Rückdrehmomenten in der Lagerung 13 führen würde, dient diese Ausgestaltung der Verschließvorrichtung nicht nur einer verbesserten Dichtheit, sondern auch dem verminderten Verschleiß und damit einer geringeren Reparaturanfälligkeit. In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Schraube 17, um die Ausgleichsschwenkbewegung zuzulassen, mit Spiel, beispielsweise 0,2 mm, befestigt und beispielsweise mit Kleber zusätzlich gesichert.

Claims (13)

1. Verschließvorrichtung für einen Behälter (1) mit einem an einem Träger (4) abgestützten Verschluß (3) für eine Austragsöffnung (2) im Boden des Behälters und einer mit dem Träger gekoppelten Betätigungsvorrichtung (5), durch die der Träger zwischen einer Schließstellung, in der der Verschluß die Austragsöffnung abdichtet, und einer Öffnungsstellung, in der der Verschluß die Aus­ tragsöffnung freigibt, bewegbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Träger vom Verschluß aus im wesentlichen quer zur Austragsöffnung über den Behälter hinaus erstreckt und die Betätigungsvorrichtung neben dem Behälter angeordnet ist.

2. Verschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verschluß (3) eine in die Austragsöff­ nung (2) hinein konvergierende kegelstumpfförmige Außen­ fläche (14) aufweist.

3. Verschließvorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Träger (4) von der Betätigungsvorrichtung (5) erteilte Bewegung zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung eine quer zur Austragsöffnung (2) gerichtete Schwenkbe­ wegung und eine dazu senkrechte Hubbewegung aufweist.

4. Verschließvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (5) eine mit dem Träger (4) gekoppelte, längs ihrer Achse verschieb­ bare und um ihre Achse drehbare Säule (6) aufweist.

5. Verschließvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (5) ein an der Säule (6) angreifendes Betätigungselement (7a) für deren Verschiebung längs der Achse sowie ein daran angreifen­ des Betätigungselement (7b) für deren Drehung aufweist.

6. Verschließvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eines der Betätigungselemente (7a, 7b) eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zy­ linder-Anordnung ist.

7. Verschließvorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Verschlusses (3) an dem Träger (4) eine Schwenkachse aufweist, welche senkrecht zur Ebene einer nachgiebig­ keitsbedingten Auslenkung des Trägers und/oder der Betätigungsvorrichtung (5) beim Andruck des Verschlusses in die Schließstellung verläuft.

8. Verschließvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger (4) zumindest teilweise aus einem elastischen Biegebalken besteht.

9. Verschließvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) einen zum Verschluß (3) weisenden Zapfen (16) aufweist, an dessen dem Träger abgewandten Ende ein die Schwenkachse bildender Bolzen (17) vorgesehen ist.

10. Verschließvorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) ein in den Behälter eingreifendes Werkzeug zum Bearbei­ ten eines Füllguts des Behälters aufweist.

11. Verschließvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Behälter (1) ein Mischbehälter und das Werkzeug ein Mischwerkzeug ist.

12. Verschließvorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) eine hohlzylindrische Form aufweist und die Austragsöff­ nung (2) in der Bodenmitte des Behälters angeordnet ist.

13. Verschließvorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) an einem feststehenden Rahmenteil (9) und der Verschluß (3) an dem Träger (4) um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert ist und die Betätigungsvorrichtung (5) in Be­ zug auf das feststehende Rahmenteil feststehend angeord­ net ist.