DE19806932A1 - Vorrichtung zum kontaminationsfreien Austrag von rieselfähigen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontaminationsfreien Austrag von rieselförmigen Stoffen aus einem Austragsrohr in einen Transportbehälter, bestehend aus einem Austragsrohr mit einer Verschlußeinrichtung, das einen Wechselkragen mit zwei umlaufenden Nuten zur Aufnahme je eines Spannbandes aufweist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus einem Prospekt "Jod-Sorptionsfilter Typ MWS" der Firma Krantz Anlagenbau bekannt. Bei dem darin beschriebenen Jod-Sorptionsfilter muß gewährlei­ stet sein, daß das beladene Sorbens kontaminationsfrei in stabile, transportfähige und lagerfä­ hige Behälter oder Gebinde ausgetragen werden kann. An den Behälter sind in diesem Zu­ sammenhang des weiteren die Anforderungen gestellt, daß dieser gasdicht ist, sich kontamina­ tionsfrei verschließen läßt und eine Überladung des Behälters mit kontaminiertem Staub aus­ geschlossen ist. Des weiteren muß ein einfaches Erfassen des Füllstandes des Transportbehäl­ ters möglich sein.

So ist es sowohl aus dem vorgenannten Prospekt als auch allgemein bekannt, als Transportbe­ hälter ein stabiles Faß, welches einen sogenannten Wartungssack aus einem flexiblen, hinrei­ chend stabilen Kunststoffmaterial umschließt, zu verwenden. Dabei dient der Wartungssack dem kontaminationsfreien Abzug des rieselfähigen Stoffes aus dem Vorratsbehälter und das Faß der stabilen Formgebung des Sackes als auch einem geeigneten Schutz bei Transport und Lagerung.

Da nach Abschluß der Befüllung des Wartungssackes dieser mit einer Abschweißvorrichtung beidseitig der entstehenden Trennstelle verschweißt und gleichzeitig in zwei Abschnitte geteilt werden muß, kann der Wartungssack nicht mit seinem kompletten Nenninhalt gefüllt werden. Der verbleibende obere Sackabschnitt bietet nur dann die für den vorgenannten Abschweiß­ vorgang erforderliche Materiallänge.

Als sehr nachteilig tritt bei der bekannten Abfüllung des kontaminierten Materials in War­ tungssäcke in Erscheinung, daß ein solches System nur bei Vorratsbehähern für rieselfähige Stoffe geeignet ist, die unter keinem bzw. nur unter einem sehr geringen Unterdruck stehen. In Abluftanlagen werden jedoch zunehmend Vorratsbehälter realisiert, deren Innenraum unter einem nicht unerheblichen Unterdruck von ca. 3000 Pa bis 10 000 Pa steht. Bei einem sol­ chen Unterdruck ist die Verwendung von Wartungssäcken zur Staubabfüllung nicht mehr ohne weiteres möglich, da der Sack sich aufgrund des Umgebungsdrucks derart fest zusammen­ zieht, daß ein Hereinfließen des Staubes ausgeschlossen ist.

Zum Stand der Technik zählen ferner Vorrichtungen zum kontaminationsfreien Wechsel von Filterelementen ebenfalls mit Hilfe eines Wartungssacks. Eine derartige Vorrichtung ist z. B. in einem Prospekt "Schwebstoff-Filtergehäuse" der Firma II Krantz (GmbH & Co. beschrieben. Solche Vorrichtungen kommen insbesondere bei Schwebstofffiltern in Kernkraftwerken zum Einsatz. An dem Filtergehäuse befindet sich auch hier ein Wechselkragen mit zwei umlaufen­ den Nuten, an dem ein Wartungssack mit zwei Spannbändern befestigt ist. Bevor ein beladenes Filterelement aus dem Gehäuse entfernt werden kann, muß der Wartungssack in seiner Länge ausgerollt werden. Sodann kann das Filterelement als solches aus dem Gehäuse in den War­ tungssack verlagert werden, der hinreichend lang ausgeführt ist, um zwischen dem darin be­ findlichen Filterelement und dem Wechselkragen auf die bereits zuvor erwähnte Weise abge­ schweißt zu werden. Das in den Wartungssack eingeschweißte Filterelement kann dann als Ganzes entsorgt werden, während der verschweißte Rest des Sackes zunächst an dem Wech­ selkragen verbleibt. Das hintere Spannband an dem Wechselkragen wird gelöst und nach hin­ ten auf den Wechselkragen geschoben. Das Ende des Wartungssackes wird nach vorne umge­ schlagen. Anschließend wird in die nun freie hintere Nut des Wechselkragens ein neuer War­ tungssack mit einem neuen Spannband angeschlossen, wobei in diesen Wartungssack zuvor ein neues Filterelement eingelegt wurde.

Durch den neuen Wartungssack hindurch wird nun zunächst der Rest des vorangegangenen Wartungssacks einschließlich des zugehörigen Spannbandes aus der vorderen Nut entfernt und verbleibt in dem neuen Wartungssack. Das auf dem Wechselkragen verbliebene alte Spannband wird nun in die vordere frei gewordene Nut gelegt, so daß der neue Wartungssack wieder mit zwei Spannbändern fixiert ist. Anschließend kann das neue Filterelement aus dem Wartungssack durch die Gehäuseöffnung in das Filtergehäuse eingeschoben werden. Wäh­ rend der gesamten Zeit des Filterwechsels ist das Gehäuse durch einen Wartungssack ver­ schlossen, ohne daß hierbei eine Undichtigkeit auftritt. Hiernach kann nach Aufrollen des Wartungssackes die Gehäuseöffnung noch mit einem über den Wechselkragen greifenden festen Deckelteil verschlossen werden, woraufhin in dem System wieder ein Unterdruck auf­ gebaut werden kann. Wenn das neue Filterelement wiederum beladen ist, wiederholt sich der vorbeschriebene Vorgang in identischer Weise.

Der Nachteil des vorbeschriebenen Systems, bei dem in dem Filtergehäuse während des Fil­ terbetriebs ein Unterdruck herrscht, besteht darin, daß ein Wechsel der Filterelemente bei herrschendem Unterdruck unmöglich ist. Daher muß das System vor dem Filterwechsel erst auf Umgebungsdruck gebracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontaminationsfreien Aus­ trag rieselfähiger Stoffe vorzuschlagen, mit der Stoffe aus einem Austragsrohr ausgeschleust werden können, während der im System herrschende Unterdruck aufrechterhalten werden kann.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Wechselkragen mit einem zweiten, eine Öffnung in einer Oberseite eines formstabilen Transportbehälters umschließenden, Wechselkragen des Transportbehälters koppelbar ist, wobei der zweite Wechselkragen mit mindestens einer um­ laufenden Nut zur Aufnahme eines Spannbandes versehen ist und die Kopplungsstelle mit einem flexiblen Schlauchstück gasdicht ummantelbar ist, das mittels der Spannbänder in den Nuten der Wechselkragen fixierbar ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es möglich, eine Ausschleusung auch aus solchen Vorratsbehältern zu realisieren, in denen ein nicht unerheblicher Unterdruck herrscht, wobei der Unterdruck während des Ausschleusevorgangs aufrechterhalten bleiben kann. Auf­ grund der Formstabilität des verwendeten Transportbehälters kann es nicht zu einem Kolla­ bieren desselben kommen. Das die Trennstelle zwischen den gekoppelten Wechselkragen umgebende Schlauchstück dient lediglich als umgebende Hülle und nicht als Behältnis für den auszuschleusenden Stoff.

Die Koppelung der Wechselkragen verhindert dabei, daß Bereiche des Schlauchstücks in Richtung auf das Innere des Behältnisses gezogen und dabei eventuell beschädigt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß oberhalb des Austragsrohrs ein in einem unteren Abschnitt trichterförmiger Vorratsbehälter angeordnet ist, wodurch ein sehr günstiges Ausflußverhalten sichergestellt ist.

Ferner wird vorgeschlagen, daß der Vorratsbehälter als Teil eines Filtergehäuses ausgebildet ist, da in diesem Fall auf eine Verlagerung des auszutragenden Stoffs aus dem Filtergehäuse in einen separaten Vorratsbehälter verzichtet werden kann. Der zu entsorgende Stoff wird somit unmittelbar am Ort seiner Abscheidung gesammelt und von dort aus ausgetragen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Austragsrohr den scheibenförmigen oder topfförmigen ersten Wechselkragen konzentrisch durchdringt. Bei einer konzentrischen An­ ordnung des zweiten Wechselkragens an einem zylindrischen Transportbehälter wird auf die­ se Weise eine gleichmäßige Befüllung des Transportbehälters gewährleistet.

Ferner wird vorgeschlagen, daß sich die Unterseite des Austragsrohrs in der gekoppelten Stel­ lung des Transportbehälters unterhalb der Oberseite des zweiten Wechselkragens befindet.

Die Befüllung des Transportbehälters mit dem rieselfähigen Stoff kommt in einem solchen Fall zu dem Zeitpunkt zum Stillstand, in dem der sich ausbildende Schüttkegel auf dem im Transportbehälter befindlichen Gut die Unterseite des Austragsrohrs erreicht. Wird danach die Verschlußeinrichtung in ihre Schließstellung gebracht und sodann das Transportbehältnis nach unten von dem Austragsrohr entfernt, so entleert sich der untere Abschnitt des Austrags­ rohrs, der sich in Schließrichtung hinter der Verschlußeinrichtung befindet, noch in das Transportbehältnis. Aufgrund des vorliegenden Schüttkegels ist in dem Transportbehältnis jedoch noch hinreichend freies Volumen vorhanden, um diese Restmenge aufzunehmen ohne daß der auszuschleusende Stoff über die Oberseite des zweiten Wechselkragens hinausragt. Ein Überfüllen des Transportbehälters ist somit ausgeschlossen.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion des Transportbehälters ergibt sich, wenn die Ober­ seite des zweiten Wechselkragens, der konzentrisch zu dem zylinderförmigen Transportbehäl­ ter angeordnet ist, bündig mit dessen Oberseite abschließt. Hieraus resultiert zum einen die Möglichkeit, mehrere Transportbehälter stabil übereinanderzustapeln und zum anderen ist der zweite Wechselkragen aufgrund seiner vertieften Anordnung vor Beschädigungen gut ge­ schützt.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die beiden Wechselkragen bezüglich Bewegungen in ihrer Berührungsebene formschlüssig miteinander gekoppelt sind. Hierdurch wird eine Selbstzentrierung des Transportbehälters beim Ankop­ peln an den Rohrstutzen gewährleistet.

In diesem Zusammenhang ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, an der Unterseite des ersten Wechselkragens einen umlaufenden, über die zugeordnete Stirnfläche vorstehenden Absatz vorzusehen, der sich im gekoppelten Zustand an der Innenseite des zweiten Wechsel­ kragens abstützt. Hierdurch wird eine automatische Zentrierung der beiden Wechselkragen erreicht.

Außerdem wird gemäß der Erfindung noch vorgeschlagen, daß der zweite Wechselkragen ebenfalls zwei umlaufende Nuten besitzt. Auf diese Weise können beide Wechselkragen aus einem identischen Bauteil hergestellt werden. Zur Realisierung des an dem ersten Wechsel­ kragen an dessen Unterseite umlaufenden Absatzes ist es beispielsweise möglich, in diesen Wechselkragen ein Innenrohrstück einzusetzen, das die vorbeschriebene Zentrierungsaufgabe übernimmt.

Schließlich ist es noch besonders vorteilhaft, wenn in der Unterseite des ersten Wechselkra­ gens eine umlaufende Dichtung angebracht ist. Auf diese Weise kann ein Ansaugen von Be­ reichen des Schlauchstücks in der Trennspalte zwischen den Wechselkragen sicher verhindert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in gekoppelter Stellung der Wechselkragen und

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch in entkoppelter Stellung.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum kontaminationsfreien Austrag rieselfähiger Stoffe besteht aus einem Vorratsbehälter 1, der mit einer Verschlußeinrichtung 2 und einem zylin­ drischen Austragsrohr 3 versehen ist. Der Vorratsbehälter 1 besitzt eine Trichterform und bildet den unteren Abschluß eines nicht näher dargestellten Filtergehäuses eines abreinigba­ ren Filters. Die aus dem Medienstrom durch das Filter abgeschiedenen Stoffe sind rieselfähig und setzen sich der Schwerkraft folgend im Transportbehälter ab, solange die Verschlußein­ richtung 2 geöffnet ist.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in einer Stellung, in der ein erster Wechselkragen 4, der fest mit dem Austragsrohr 3 verbunden ist, mit einem zweiten Wechselkragen 5 gekoppelt ist. Der zweite Wechselkragen 5 ist Bestandteil eines formstabilen zylindrischen Transportbehälters 6 und begrenzt einen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt 7 desselben.

Die Kopplung der beiden Wechselkragen 4 und 5 ist dergestalt ausgeführt, daß an der Unter­ seite 8 des ersten Wechselkragens 4 ein umlaufender Absatz 9 ausgebildet ist, der über die zugeordnete Stirnfläche vorsteht und sich daher im dargestellten gekoppelten Zustand an der zugeordneten Innenseite des zweiten Wechselkragens 5 abstützt. Auf diese Weise wird ein Formschluß erzielt, der ein Verrutschen der beiden Wechselkragen 4 und 5 gegeneinander verhindert. Zur Erzielung einer möglichst wirksamen Abdichtung der Trennungsebene zwi­ schen den beiden Wechselkragen 4 und 5 ist im Bereich der aneinanderstoßenden Stirnseiten eine umlaufende Dichtung vorgesehen, die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber jedoch nicht dargestellt ist.

Während der erste Wechselkragen 4 topfförmig ausgebildet ist und eine das Austragsrohr 3 dicht umschließende Bodenwandung 11 besitzt, ist der zweite Wechselkragen 5 von ring­ förmiger Gestalt und mit einer tieferliegenden oberen Behälterwandung 12 verbunden.

Beide Wechselkragen 4 und 5 sind mit jeweils zwei umlaufenden Nuten 13 versehen, die zur Aufnahme von ebenfalls umlaufenden Spannbändern 14 dienen. Mit Hilfe der Spannbänder 14 läßt sich ein flexibles, in Fig. 1 in einem zusammengeschobenen Zustand abgebildetes Schlauchstück 15 in den Nuten 13 fixieren. Das Schlauchstück 15 ummantelt die Kopp­ lungsstelle der beiden Wechselkragen 4 und 5 und sorgt in Verbindung mit der Fixierung in den Nuten 13 für eine hermetische Abriegelung der Kopplungsstelle bzw. des Transportbehäl­ ters 6 und des Endes des Austragsrohrs 3 im abgekoppelten Zustand.

In Fig. 1 ist die Austragsvorrichtung zu einem Zeitpunkt dargestellt, zu dem ein von dem rieselfähigen auszutragenden Stoff gebildeter Schüttkegel 16 bis an die Unterseite des Aus­ tragsrohrs 3 angewachsen ist. Zu diesem Zeitpunkt versiegt der Stoffstrom und der einmal ausgebildete Schüttwinkel α bleibt unverändert erhalten. Der Stillstand des Stoffstroms kann dadurch festgestellt werden, daß der unter der Verschlußeinrichtung 2 befindliche Abschnitt des Austragsrohrs 3 dann mit dem Stoff ausgefüllt ist und daher sein akustisches Verhalten - feststellbar etwa durch leichtes Klopfen - verändert. Sobald der Stillstand des Stoffstroms festgestellt ist, kann die Verschlußeinrichtung 2 in ihre Schließstellung überführt werden, so daß unter keinen Umständen weiterer Stoff aus dem Vorratsbehälter austreten kann.

In Fig. 2 ist der Transportbehälter 6 in einer abgesenkten Position dargestellt, so daß das zuvor noch in dem Austragsrohr 3 befindliche Restmaterial durch den Öffnungsquerschnitt 7 in den Transportbehälter 6 nachgerutscht ist. Dabei bildet sich unter Beibehaltung des Schütt­ winkels α ein entsprechend erhöhter Kegel aus, dessen Spitze (bei entsprechender Dimensio­ nierung der Länge des Austragsrohrs 3 bzw. der Höhe des zweiten Wechselkragens 5) unter­ halb der Oberseite des Wechselkragens 5 liegt, so daß keinerlei Überfüllung auftritt und daß anschließend das Schlauchstück 15 problemlos abgeschweißt werden kann. Der Transportbe­ hälter 6 kann danach mit einem Deckel auf einem äußeren Flansch 17 verschlossen werden.

Aufgrund der Länge des Schlauchstücks 15 lassen sich die beiden Wechselkragen 4 und 5 so weit voneinander entfernen, daß das dazwischen befindliche Schlauchstück 15 auf einer hinrei­ chend breiten Fläche mit einer speziellen Abschweißvorrichtung dicht verschweißt und sodann an der Schweißstelle in einen oberen und unteren Teil getrennt werden kann.

Der untere Teil wird zusammen mit der Schweißstelle in dem Bereich innerhalb des zweiten Wechselkragens 5 untergebracht, so daß hiervon außer der Materialdicke des Schlauchs selbst keine Teile über den oberen Rand des zweiten Wechselkragens 5 überstehen. Der Transportbe­ hälter 6 kann sodann mit einem Deckel, der entweder den Wechselkragen 5 oder den zusätzli­ chen äußeren Flansch 17 des Transportbehälters 6 umgreift, verschlossen werden. Aufgrund des zusätzlichen Außenflansches 17 der höher als der Wechselkragens 5 ist, lassen sich meh­ rere Transportbehälter 6 sicher übereinander stapeln.

Der obere Teil der Schweißstelle verbleibt am Wechselkragen 4. Das in der oberen Nut 13 des ersten Wechselkragens 4 befindliche Spannband 14 wird nach oben verschoben und das freie Ende des oberen Teils des Schlauchstücks wird nach unten geklappt. Sodann wird ein neuer Transportbehälter 6 bereitgestellt, der mit einem neuen Schlauchabschnitt 15 versehen wird, wozu an seinem Wechselkragen 4 mindestens ein Spannband 14 in einer der beiden Nuten 13 befestigt wird. Sodann wird der obere Bereich des Schlauchstücks 15 über den oberen Teil des zuvor benutzten Schlauchstücks 15 geschoben und in der nun freien oberen Nut 13 des oberen Wechselkragens 5 mittels eines Spannbandes 14 fixiert.

In einem nächsten Schritt kann nun durch das neue Schlauchstück 15 hindurch der verbliebe­ ne obere Teil des alten Schlauchstücks 15 samt des noch in der unteren Nut 13 befindlichen Spannbandes 14 gelöst und in den leeren Transportbehälter 6 entsorgt werden. Die dann wie­ der freigewordene untere Nut 13 des ersten Wechselkragens 4 wird mit dem zuvor nach oben verschobenen zweiten Spannband belegt. Nach einer anschließenden Koppelung der beiden Wechselkragen 4 und 5 kann die Verschlußeinrichtung 2 wieder geöffnet werden, woraufhin sich der Transportbehälter 6 mit dem rieselfähigen Stoff füllt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum kontaminationsfreien Austrag von rieselfähigen Stoffen aus einem Austragsrohr in einen Transportbehälter, bestehend aus einem Austragsrohr mit einer Verschlußeinrichtung, das einen Wechselkragen mit zwei umlaufenden Nuten zur Auf­ nahme je eines Spannbandes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wechsel­ kragen (4) mit einem zweiten, eine Öffnung (7) in einer Oberseite eines formstabilen Transportbehälters (6) umschließenden Wechselkragen (5) koppelbar ist, wobei der zweite Wechselkragen (5) mit mindestens einer umlaufenden Nut (13) zur Aufnahme eines Spannbandes (14) versehen ist und die Kopplungsstelle mit einem flexiblen Schlauchstück (15) gasdicht ummantelbar ist, das mittels der Spannbänder (14) in den Nuten (13) der Wechselkragen (4, 5) fixierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Austragsrohrs (3) ein in einem unteren Abschnitt ein trichterförmiger Vorratsbehälter (1) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (1) als Teil eines Filtergehäuses ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus­ tragsrohr (3) den scheibenförmigen oder topfförmigen ersten Wechselkragen (4) kon­ zentrisch durchdringt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Unterseite des Austragsrohrs (3) in der gekoppelten Stellung des Transportbehälters (6) unterhalb der Oberseite des zweiten Wechselkragens (5) befindet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober­ seite des zweiten Wechselkragens (5), der konzentrisch zu dem zylinderförmigen Transportbehälter (6) angeordnet ist, ungefähr bündig mit dessen Oberseite abschießt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wechselkragen (4, 5) bezüglich Bewegungen in ihrer Berührungsebene formschlüssig miteinander gekoppelt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (8) des ersten Wechselkragens (4) ein umlaufender, über die zugeordnete Stirnfläche vorste­ hender Absatz (9) vorgesehen ist, der sich im gekoppelten Zustand an der Innenseite (10) des zweiten Wechselkragens (5) abstützt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wechselkragen (5) ebenfalls zwei umlaufende Nuten (13) besitzt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterseite (8) des ersten Wechselkragens (4) eine umlaufende Dichtung angebracht ist.