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Die Erfindung betrifft eine Folgeplatte zum Abdichten eines Behälters, umfassend einen zylindrischen Grundkörper und mindestens eine um den Umfang des zylindrischen Grundkörpers umlaufende Dichtung welche eingerichtet ist, mit einer zylindrischen Innenseite des Behälters dichtend zusammenzuwirken. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Pumpeinrichtung, welche eine solche Folgeplatte umfasst.
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Zum Fördern mittelviskoser bis hochviskoser Fluide wie Klebstoffe oder Dichtstoffe aus einem Fass werden Pumpeinrichtungen eingesetzt, bei denen eine Fass-Folgeplatte auf den Flüssigkeitsspiegel aufgesetzt wird und mit zunehmender Entleerung des Fasses abgesenkt wird.
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Aus
EP 1 754 543 A2 ist eine Vorrichtung zum Entleeren von pastösen Stoffen aus fassartigen Behältern bekannt. Zur blasenfreien Förderung werden die pastösen Stoffe durch eine auf die Paste aufgesetzte Fass-Folgeplatte hindurchgepumpt. Vor dem Beginn des Abpumpens wird unter der Fass-Folgeplatte noch vorhandene Luft abgesaugt. Als Pumpe wird eine schöpfende Pumpe eingesetzt. Die Vorrichtung ist in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht, welches eine Tür aufweist, die ein Wechseln des fassartigen Behälters erlaubt.
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Die bekannten Folgeplatten verfügen über eine Dichtung, welche einen Grundkörper der Folgeplatte gegen eine Innenwand eines Behälters abdichtet. Durch kleine Leckagen kann dennoch ein Teil des im Behälter befindlichen pastösen oder viskosen Fluids austreten oder Luftsauerstoff in das Innere des Behälters eindringen. Im Fall eines im Behälter befindlichen Klebstoffs oder Dichtstoffs können dieser Stoffe unter Einwirkung des Luftsauerstoffs aushärten und bei der Förderung des Fluids oder bei einem späteren Wechsel des Behälters Probleme verursachen.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Folgeplatte bereitzustellen, welche ein unerwünschtes Aushärten eines Klebstoffs oder eines Dichtstoffs im Bereich der Folgeplatte verhindern oder zumindest reduzieren kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird eine Folgeplatte zum Abdichten eines Behälters vorgeschlagen, umfassend einen zylindrischen Grundkörper und mindestens eine um den Umfang des zylindrischen Grundkörpers umlaufende Dichtung, welche eingerichtet ist, mit einer zylindrischen Innenseite des Behälters dichtend zusammenzuwirken, wobei die Folgeplatte entlang einer Längsachse des zylindrischen Grundkörpers gesehen eine Unterseite aufweist, die beim Abdichten des Behälters dem Behälterinneren zugewandt ist. Ferner ist vorgesehen dass die Folgeplatte Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases aufweist, welche entlang der Längsachse des zylindrischen Grundkörpers gesehen oberhalb der mindestens einen umlaufenden Dichtung münden, wobei die Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases mit einem Gasanschluss der Folgeplatte in fluidischer Verbindung stehen.
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Bei dem Behälter handelt es sich bevorzugt um ein zylindrisches Fass. Das Fass kann beispielsweise ein pastöses oder hochviskoses Fluid wie einen Klebstoff oder einen Dichtstoff beinhalten.
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Zum Abdichten eines Behälters wird die vorgeschlagene Folgeplatte von oben in den Behälter abgesenkt, so dass die umlaufende Dichtung der Folgeplatte mit der zylindrischen Innenseite des Behälters dichtend zusammenwirkt. Zusätzlich wird bevorzugt über den Gasanschluss der Folgeplatte ein Gas eingeleitet, welches an den Mitteln zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases ausströmt und in der Umgebung der Folgeplatte einen mit diesem Gas gefüllten Bereich erzeugt. Als Gas wird bevorzugt ein mit Bezug auf die in dem Behälter aufgenommenen Stoffe inertes Gas verwendet. Des Weiteren ist das Gas bevorzugt schwerer als Luft, so dass für das Erzeugen des mit dem Gas gefüllten Bereichs in der Umgebung der Folgeplatte keine Abdichtung nach oben hin erforderlich ist. Besonders Vorteilhaft wird als Gas Argon verwendet, welches mit Bezug auf die üblichen Klebstoffe und Dichtstoffe inert ist und zudem ein guter Wärmeisolator ist. Bei kleinen Leckagen zwischen der umlaufenden Dichtung und der Behälterinnenwand wird somit ein Eindringen von Umgebungsluft und insbesondere von Luftsauerstoff vermieden, so dass Reaktionen zwischen der Umgebungsluft und den im Behälter befindlichen Materialien vorteilhaft vermieden oder zumindest reduziert wird. Ein unerwünschtes teilweise Aushärten von Klebstoffen oder Dichtstoffen, welche insbesondere einen späteren Wechsel des Behälters erschwert, bei dem die Folgeplatte wieder aus dem Behälter gehoben werden muss, wird vermieden und damit ein Wechsel des Behälters erleichtert.
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Bevorzugt sind die Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases eingerichtet, bei Einsatz der Folgeplatte in einen Behälter eine mit dem durch die Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases verteilten Gas ausgefüllte Zone in einem Bereich herzustellen, welcher den Raum zwischen einer Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers und der zylindrischen Innenseite des Behälters umfasst, der in Längsachse des zylindrischen Grundkörpers gesehen oberhalb der mindestens einen umlaufenden Dichtung liegt.
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Hierdurch wird das eingesetzte Gas in einen sowohl durch die Innenwand des Behälters als auch die Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers begrenzten Bereich eingeleitet. Nach unten hin ist dieser Bereich durch die umlaufende Dichtung abgeschlossen, so dass das Gas nur über einen schmalen Spalt zwischen der Folgeplatte und der Innenwand des Behälters entweichen kann. Wird ein Gas eingesetzt, welches schwerer als Luft ist, so verbleibt das Gas im Wesentlichen in diesem begrenzten Bereich, ohne dass es einer zusätzlichen Abdichtung nach oben bedarf.
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Bevorzugt umfassen die Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases eine Abdeckhaube, welche in Längsrichtung des zylindrischen Grundkörpers gesehen oberhalb des Grundkörpers angeordnet ist, wobei durch die Oberseite des zylindrischen Grundkörpers und der Unterseite der Abdeckhaube ein Spalt definiert wird. Bevorzugt ist dieser Spalt fluidisch mit dem Gasanschluss verbunden, das heißt, Gas kann vom Gasanschluss in den Spalt strömen.
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Bevorzugt weist der Spalt eine umlaufende Öffnung auf, welche bei Einsatz der Folgeplatte in einen Behälter der Innenwand des Behälters zugewandt ist.
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Bevorzugt liegt in Längsrichtung des Grundkörpers gesehen die Breite der umlaufenden Öffnung im Bereich von 1 mm bis 50 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 20 mm.
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Bevorzugt ist bei Einsatz der Folgeplatte in einen Behälter ein Abstand zwischen dem zylindrischen Grundkörper und der Innenwand des Behälters größer als ein Abstand zwischen der Abdeckhaube und der Innenwand des Behälters. Auf diese Weise wird erreicht, dass der mit dem eingeleiteten Gas gefüllte Bereich im Wesentlichen von der Umgebung abgeschlossen ist und nur ein kleiner Spalt verbleibt, aus dem das Gas austreten kann.
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Die Abdeckhaube ist bevorzugt über einen oder mehrere Abstandshalter mit dem zylindrischen Grundkörper verbunden.
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In einer alternativen Ausführungsform umfassen die Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases mindestens einen Gasauslass, welcher auf der Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers angeordnet ist. Bevorzugt ist der mindestens eine Gasauslass als Öffnung oder als poröser Bereich ausgestaltet. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, einen Teil der Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers mit einer Vielzahl von Öffnungen zu versehen, welche umlaufend um den zylindrischen Grundkörper angeordnet sind, oder einen umlaufenden Teil der Mantelfläche porös auszuführen.
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Auch in dieser Ausführungsform wird das Gas in einen Bereich eingeleitet, welcher zwischen der Innenwand des Behälters und der Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers liegt.
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Mittel zum Auslassen und/oder Verteilen eines Gases mindestens einen Gasauslass, welcher Entlang der Längsrichtung des zylindrischen Grundkörpers gesehen oberhalb des zylindrischen Grundkörpers angeordnet ist.
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In dieser Ausführungsform wird das Gas oberhalb des zylindrischen Grundkörpers eingeleitet. Gase, die schwerer sind als Luft, strömen dann entlang der Oberseite des zylindrischen Grundkörpers und dringen in den Bereich zwischen der Innenwand des Behälters und der Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers ein.
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Zum Fördern von in dem Behälter befindlichen Fluid durch die Folgeplatte hindurch umfasst die Folgeplatte bevorzugt eine Pumpe, welche eingerichtet ist, ein Fluid von der Unterseite der Folgeplatte zu fördern. Die Pumpe ist beispielsweise als Schöpfkolbenpumpe ausgestaltet.
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Bevorzugt umfasst die Folgeplatte zusätzlich eine Heizeinrichtung, welche eingerichtet ist, den zylindrischen Grundkörper zu beheizen. Bei der Heizeinrichtung handelt es sich insbesondere um ein elektrisches Heizelement wie beispielsweise eine Heizpatrone. Die Heizpatrone ist beispielsweise in den zylindrischen Grundkörper eingesetzt. Über den zylindrischen Grundkörper kann dann Wärme auf das in dem Behälter befindliche Material übertragen werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, zum Fördern eines pastösen oder hochviskosen Materials aus dem Behälter das Material zu erwärmen, um dessen Viskosität herabzusetzen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Pumpeinrichtung zum Fördern eines Fluids aus einem Behälter bereitzustellen. Die Pumpeinrichtung umfasst eine der beschriebenen Folgeplatten sowie eine Hubeinrichtung zum Absenken der Folgeplatte in den Behälter. Die Hubeinrichtung umfasst bevorzugt einen elektrischen oder einen pneumatischen Antrieb, über den das Absenken der Folgeplatte in den Behälter automatisiert werden kann.
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Für das Fördern eines Fluids aus einem Behälter wird die Folgeplatte in den Behälter abgesenkt, bis die Folgeplatte auf dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter aufsitzt. Gegebenenfalls wird vor dem Beginn des Abpumpens unter der Folgeplatte befindliche Luft abgesaugt und anschließend über eine Pumpe das im Behälter befindliche Fluid durch die Folgeplatte hindurch gefördert. Dabei folgt die Folgeplatte dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter und wird über die Hubeinrichtung nach und nach abgesenkt. Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Folgeplatte ist darüber hinaus vorgesehen, ein Inertgas wie beispielsweise Argon der Folgeplatte zuzuführen, wobei die Folgeplatte derart ausgestaltet ist, dass das Inertgas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ausströmt und verteilt wird.
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Bei kleinen Leckagen zwischen der umlaufenden Dichtung und der Behälterinnenwand wird somit anstelle von Umgebungsluft und insbesondere von Luftsauerstoff das Inertgas in das Behälterinnere eindringen, wodurch unerwünschte Reaktionen zwischen der Umgebungsluft und den im Behälter befindlichen Materialien vorteilhaft vermieden werden oder zumindest reduziert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur stellt den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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1 zeigt eine Folgeplatte 10, welche in das Innere eines Behälters 12 mit einer Innenwand 13 und einem Boden 14 eingesetzt wurde. Die Folgeplatte 10 weist einen zylindrischen Grundkörper 16 auf, dessen Mantelfläche 46 der Innenwand 13 des Behälters 12 zugewandt ist.
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In dem in der Figur dargestellten Beispiel sind auf der Mantelfläche 46 des zylindrischen Grundkörpers 16 zwei umlaufende Dichtungen 18 dargestellt, welche dichtend mit der Innenwand 13 des Behälters 12 zusammenwirken. Die Dichtungen 18 sind beispielsweise aus einem Elastomer gefertigt.
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Die Folgeplatte 10 umfasst des Weiteren eine Pumpe 28, welche eingerichtet ist, ein im Behälter 12 aufgenommenes Material 42 zu fördern. Bei dem Material 42 handelt es sich insbesondere um einen Klebstoff oder um einen Dichtstoff.
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Die Folgeplatte 10 wird über eine in der 1 nicht dargestellte Hubeinrichtung in vertikaler Richtung bewegt, wobei die Folgeplatte 10 auf dem Flüssigkeitsspiegel des im Behälter 12 aufgenommenen Materials 42 aufliegt und dem bei der Entnahme von Material 42 sinkendem Flüssigkeitsspiegel nachgeführt wird. Um einen entleerten Behälter 12 auszuwechseln, wird die Folgeplatte 10 mittels der Hubeinrichtung angehoben und aus dem Inneren des Behälters 12 herausgenommen. Dieser Vorgang kann durch das Einleiten von Gas, beispielsweise von Druckluft, unterstützt werden. Hierzu ist an der Folgeplatte 10 ein Druckluftanschluss 30 vorgesehen, welcher mit einer Öffnung 32 an der Unterseite der Folgeplatte 10 in Verbindung steht. Besonders bevorzugt wird ein mit Bezug auf das Material 42 inertes Gas verwendet, wie beispielsweise Argon, so dass im Behälter 12 befindliche Reste des Materials 42 nicht während des Anhebens der Folgeplatte 10 reagieren und beispielsweise aushärten. Insbesondere ein Aushärten des Materials 42 an der Folgeplatte 10 selbst würde sich störend auswirken und ein Anheben der Folgeplatte 10 erschweren. Wird ein Inertgas verwendet, welches schwerer ist als Luft, so verbleibt das Inertgas vorteilhafterweise auch nach dem vollständigen Herausnehmen der Folgeplatte 10 in dem Behälter 12.
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Um auch bei Leckagen der umlaufenden Dichtung 18 eine Reaktion von im Behälter 10 aufgenommenen Material 42 mit Umgebungsluft zu vermeiden, sind zusätzlich Mittel vorgesehen, mit denen ein Gas, insbesondere ein Inertgas, in einer Richtung entlang der Längsachse 44 gesehen, oberhalb der mindestens einen umlaufenden Dichtung 18 ausgelassen und verteilt wird. Hierzu ist eine Abdeckhaube 20 oberhalb des zylindrischen Grundkörpers 16 angeordnet. Durch die Unterseite der Abdeckhaube 20 und der Oberseite des zylindrischen Grundkörpers 16 wird ein Spalt 38 definiert, welcher mit einem Gasanschluss 26 zum Einleiten von Gas, insbesondere von einem Inertgas, in fluidischer Verbindung steht. Im Inneren des Spalts 38 sind zwischen der Abdeckhaube 20 und dem zylindrischen Grundkörper mehrere Abstandshalter 22 eingesetzt. Der Spalt 38 weist eine umlaufende Öffnung 24 auf, durch die in den Spalt 38 eingeleitetes Gas in Richtung der Innenwand 13 des Behälters 12 ausströmt und verteilt wird.
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Wie der Darstellung der 1 entnommen werden kann, ist ein Abstand zwischen der Innenwand 13 des Behälters und der Mantelfläche 46 des zylindrischen Grundkörpers 16 größer als ein Abstand zwischen der Innenwand 13 und der Abdeckhaube 20. Bevorzugt verbleibt zwischen der Abdeckhaube 20 und der Innenwand 13 nur eine schmale Öffnung, so dass das aus der umlaufenden Öffnung 24 ausströmende Gas im Wesentlichen in einem Bereich verbleibt, der seitlich durch die Innenwand 13 und die Mantelfläche 46 und nach unten hin durch die umlaufende Dichtung 18 begrenzt wird. Bevorzugt wird als Gas ein mit Bezug auf das im Behälter 12 aufgenommene Material 42 inertes Gas ausgewählt, welches schwerer ist als Luft, dadurch wird gewährleistet, dass auch ohne Abdichtung nach oben hin das Gas im Wesentlichen in dem Bereich zwischen der Innenwand 13 und der Mantelfläche 46 verbleibt.
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Bei kleinen Leckagen der umlaufenden Dichtung 18 strömt nun keine Umgebungsluft in das Innere des Behälters 12 ein, sondern das für die im Behälter 12 aufgenommene Material 42 inerte Gas. Sollte umgekehrt etwas von dem im Behälter 12 aufgenommenen Material 42 nach oben durch die umlaufende Dichtung 18 austreten, so wird dieses ebenfalls durch das inerte Gas von der Umgebungsluft abgeschirmt. Eine unerwünschte Reaktion mit Luft, insbesondere mit Luftsauerstoff, bei der das Material 42 beispielsweise aushärtet, wird somit vermieden.
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In weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein, die Folgeplatte 10 unter Verwendung eine Heizeinrichtung zu temperieren, um Wärme auf das im Behälter 12 aufgenommene Material 42 zu übertragen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, für ein erleichtertes Fördern des Materials 42 dessen Viskosität herabzusetzen. Hierbei kann vorteilhaft ausgenutzt werden, dass die Wärmeleitfähigkeit von verschiedenen inerten Gasen, wie beispielsweise Argon, geringer ist, als die Wärmeleitfähigkeit der Umgebungsluft. Somit wird bei Einleiten von Argon in den oberhalb der umlaufenden Dichtung 18 liegenden Bereich zusätzlich eine verbesserte Wärmeisolierung erreicht.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Folgeplatte
- 12
- Behälter
- 13
- Behälterinnenwand
- 14
- Behälterboden
- 16
- Grundkörper
- 18
- Dichtung
- 20
- Abdeckhaube
- 22
- Abstandshalter
- 24
- umlaufende Öffnung
- 26
- Gasanschluss
- 28
- Pumpe
- 30
- Druckluftanschluss
- 32
- Öffnung Unterseite
- 34
- Oberseite Grundkörper
- 36
- Unterseite Abdeckhaube
- 38
- Spalt
- 40
- Mündung in Spalt
- 42
- im Behälter aufgenommenes Material
- 44
- Längsrichtung
- 46
- Mantelfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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