DE20215318U1

DE20215318U1 - Kammerschleuse für einen Sicherheitsofen

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Publication number: DE20215318U1
Application number: DE20215318U
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH LUTHE GmbH
Current assignee: Grv Luthe Kampfmittelbeseitigung De GmbH
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2012-10-01

Description

Erich, Patentanwalt ·**· . ^#;; 3-14&Tgr;·&THgr;&Egr;$/&Igr;*2&thgr;&bgr;&iacgr;

Kammerschleuse für einen Sicherheitsofen

Die Erfindung betrifft eine Kammerschleuse zum Beschicken eines mit einem hohen Durchsatz belastbaren Sicherheitsofen zum detonativen Umsetzen sowie Abbrand von sprengstoffbehafteten Gegenständen.

Es ist bekannt, Sicherheitsöfen der gattungsgemäßen Art mit Munition zu beschicken, die im Innenraum des Ofens durch Abbrand entschärft und danach als Schrott entnommen wird. Bei bekannten Sicherheitsöfen wird die Entschärfung in einer in sich geschlossenen Ofenreise vorgenommen und die Beschickung erfolgt beim geöffneten Ofen bis zu seiner zulässigen Füllung, der danach verschlossen und erst wieder geöffnet wird, wenn die Gegenstände vollständig entschärft sind. Ein kontinuierliches weiterführendes Füllen des Sicherheitsofens ist nicht durchführbar. Dadurch sind lange Stillstandszeiten notwendig, weil der Ofen vordem öffnen abzukühlen ist. Die bekannten öfen verfügen nur über ein geringes Aufnahmevolumen an zu entschärfender Munition, womit sich die Stillstandszeiten weiter summieren und ihre Arbeitsweise unwirtschaftlich gestaltet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kammerschleuse zum Beschicken eines Sicherheitsofens zum detonativen Umsetzen sowie Abbrand von sprengstoffbehafteten Gegenständen, insbesondere Munition, zu schaffen, mit der eine Kontinuität des Beschickens während des Abbrennvorganges gewährleistet ist, um eine hohe Auslastung des Ofens zu erreichen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Kammerschleuse gelöst, die am Sicherheitsofen im Bereich seiner oberen Sektion angeordnet ist. Über einen Durchgang im Mantel des Ofens gleiten die in die Kammer eingegebenen Gegenstände zum Entschärfen in den Ofen. Die Schleuse weist an ihren Stirnseiten bewegliche Klappen auf. Eine innere Klappe an der Stirnseite der Kammer der Schleuse ist der oberen Sektion entgegengerichtet und verfügt über einen Mechanismus, der die Klappe zum Sicherheitsofen hin öffnend und schließend bewegt und gesichert in einer Verschließstellung hält. An der entgegengesetzten Seite der Kammer, die Kammerschleuse verschließend, ist eine äußere Klappe angeordnet, die durch einen ihr zugeordneten Bewegungsmechanismus betätigt wird. Die Kammerschleuse ist gegen

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einen Förderer hin zu öffnen, mit dem sie dosiert und volumenbestimmt beschickt wird. Jede Klappe der Kammerschleuse verfügt über einen separat arbeitenden Bewegungsmechanismus der die Bewegungsabläufe, gleichlaufend abgestimmt, zueinander steuerbar auslöst.

So ist es im Sinne der Erfindung, dass die äußere, dem Förderer entgegengerichtete Klappe nur zu öffnen ist, wenn die innere, den Durchgang zum Ofen öffnende Klappe, geschlossen gehalten ist, wobei die innere sowie die äußere Klappe im geschlossenen Zustand gegen den Detonationsdruck aus dem Reaktor des Sicherheitsofens gehalten sind. Im Arbeitsregime des Ofens wird jetzt die Kammerschleuse dosiert und volumenbestimmt gefüllt sowie nach Erreichen ihres vorbestimmten Füllstandes mit einem Schwenken der hinteren Klappe verschlossen. Erst danach wird die dem Sicherheitsofen zugewandte Klappe geöffnet und der Ofen beschickt. Die Kammerschleuse verfügt über eine Sicherheitseinrichtung, welche bei einem Ausfall der Betätigungsmechanismen ihre Kammer in Richtung gegen den Sicherheitsofen hermetisch verschlossen hält.

Die Erfindung ist sinnvoll ausgebildet, wenn die Bewegungsmechanismen über Arbeitszylinder betätigt, mit Hebeln in eine Wirkverbindung gebracht sind und damit die Klappen in eine Schwenkbewegung versetzt, in die Kammerschleuse öffnende oder schließende Stellungen bewegt sind. Die Erfindung ist ausgeformt, wenn die Klappe in einer gegen den Sicherheitsofen gerichteten Schwenkbewegung in eine die Kammer der Schleuse öffnende Lage versetzt ist. Die Erfindung ist apparativ weiter geführt, wenn die äußere Klappe der Kammerschleuse entgegen der Richtung des daran angeschlossenen Förderers für eine Beschickung geöffnet ist. Im Bewegungsregime der Vorrichtung ist dabei festgelegt, dass die äußere Klappe nur dann geöffnet werden kann, wenn die innere, zum Sicherheitsofen hin gerichtete, fest verschlossen ist und an der Kammer anliegt. In der Logik der Funktion der Kammerschleuse ist selbstverständlich die innere Klappe nur dann zu öffnen, wenn die äußere geschlossen oder der Ofen nicht in Betrieb gehalten ist.

Die Erfindung ist weiterhin ausgebildet, wenn die Arbeitszylinder an beiden Seiten der Kammerschleuse parallel, dem Verlauf ihrer Mittenachsen folgend, angeordnet und sich in entgegengesetzten Arbeitsrichtungen bewegend, angefügt sind. Eine wesentliche Ausformung erhält die erfindungsgemäße Lösung dadurch, dass die Hebel mit den Klappen an ihren Innenseiten starr befestigt und mit den Gestängen der Arbeitszylinder gelenkig verbunden sind. Dadurch ist es gewährleistet, mit einer Arbeitsbewegung der

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Arbeitszylinder die Klappen in die vorgesehenen Stellungen zu verschwenken und anliegend zu halten. Gleichermaßen ist das Erreichen einer Anpresskraft der Klappen an die Stirnseiten der Kammerschleuse und deren fester Verschluss gesichert. In einer Form der Erfindung kann der Kammerschleuse ein polygonaler Querschnitt gegeben sein, wobei die Erfindung auch darin vollständig erfüllt ist, wenn die Kammerschleuse eine kreisförmige oder ungleichmäßig gekrümmte Querschnittsform erhält.
Im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, dass die Arbeitszylinder für die Betätigung der Klappen pneumatisch betriebene, doppelt beaufschlagte Zylinder-Kolbeneinheiten sind.
In die Erfindung ist eine Einrichtung für ein sicherndes Verschließen der Kammerschleusen eingebunden. Im Bereich der inneren, dem Sicherheitsofen zugerichteten Klappe, bei der Anlenkung des Hebels für die Schwenkbewegung der Klappe ist ein weiterer Hebel beigeordnet, der starr verbunden, an seinem entgegengesetzten Ende mit einer Zugeinrichtung in eine Wirkverbindung gebracht ist. Die Zugeinrichtung wird über ein Umlenkelement auf einer Achse abgestützt und lenkt die Zugkraft eines Gegengewichtes auf den Hebel der Klappe, der diese stetig in eine Verschlussstellung drückt. Die Aktionskraft der Sicherheitseinrichtung ist dann größer als der öffnungsdruck der Klappe, wenn die Arbeitszylinder ausfallen und die Klappe nicht in eine Verschlussstellung führen können. Bei Eintritt dieser Situation sichert die Einrichtung ein vollständiges Verschließen der Kammerschleuse zur Ofenseite.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt vorteilhaft eine Kammerschleuse vor, die sich mit hohen technischen und technologischen Vorzügen vom bekannten Stand der Technik abhebt und nachhallig zum kontinuierlichen Ablauf des Abbrandes zur Entschärfung im Inneren des Sicherheitsofens beiträgt. Grundsätzlich sichert die Kammerschleuse, angeordnet an einem Sicherheitsofen, die Kontinuität seines Betriebes. Sie gewährleistet ein Beschicken des Sicherheitsofens während des Ablaufs der Entschärfung. Ihre Konfiguration gestattet ein Befüllen während des Arbeitens des Sicherheitsofens ,da die innere Klappe der Schleuse, den Ofen abschirmend, verschlossen ist, während die Kammerschleuse dahinter gefüllt wird und nach Verschließen der äußeren Klappe die Munition in den fortlaufend arbeitenden Sicherheitsofen geführt werden kann. Das Bewegungsregime der Verschlussklappen der Kammerschleuse garantiert einen durchgängigen Betrieb des Sicherheitsofens mit einem hohen Beschickungsgrad und einer bemerkenswert erstreckten Ofenreise.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

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Fig. 1: eine Kammerschleuse an einem Sicherheitsofen in einer schematischen Darstellung als Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 2: die Einzelheit in Fig. 1 in einer Seitenansicht, in einer vergrößerten Darstellung, 5

Fig. 3: die Darstellung der Einzelheit in Fig. 1 um 180° geschwenkt, in einer Seitenansicht.

Fig. 4: die Darstellung der Einzelheit in Fig. 1 in einer Vorderansicht mit einem Abschnitt des Sicherheitsofens.

Fig. 1 zeigt eine Kammerschleuse 4 im oberen Bereich der Sektion 3 eines Sicherheitsofens 1, in einem Winkel nach unten gegen den Ofen 1 geneigt. An der äußeren, der vom Sicherheitsofen 1 abgelegenen Seite der Schleuse 4, ist ein Förderer 5 angefügt.

Übersichtlich ist der Fig. 1 zu entnehmen, dass die Kammerschleuse 4 über zwei Klappen 6; 7 verfügt, welche die Kammer 16 der Schleuse 4 an ihren beiden Stirnseiten verschließen und jeweils zueinander unabhängig betätigbar ausgeführt sind. Die Klappe 6 ist als Einlassklappe, dem Förderer 5 zugerichtet, und die Klappe 7 als Beschickungsklappe zum Ofen 1 vorgesehen. Die Fig. 1 stellt die Lage und Zuordnung der Kammerschleuse 4 als Einzelheit in einer Übersicht vor. In Fig. 2 ist die Kammerschleuse 4 separat mit einer angedeuteten Einordnung an die Sektion 3 des Sicherheitsofens 1 sowie den Förderer 5 dargestellt. Die Klappen 6; 7 an den Stirnseiten der Kammer 16, in der hier gewählten Lage angelenkt, zeigt die Schleuse 4 in einer Seitenansicht adäquat der Fig. 1. An der Seitenfläche der Kammerschleuse 4 ist ein Arbeitszylinder 9 dargestellt, der mit einer Gestängeanordnung 10; 11; 12 mit der Klappe 7 in eine Wirkverbindung gebracht ist. Ausführungsgemäß ist der Arbeitszylinder 9 als Pneumatikzylinder gewählt worden und am Anlenkpunkt 10 mit seiner passiven Seite gehalten. Über das Gestänge 11 ist der Aktivteil, also die Schubstange des Arbeitszylinders 9, mit dem Hebel 12 über ein Gelenk verbunden, wobei der Hebel 12 starr mit der Klappe 7 verbunden ist. Bei einer Schubbewegung des Arbeitszylinders 9 wird die Klappe von der Stirnseite der Kammer 16 der Kammerschleuse 4 in die obere Sektion 3 hinein, die Schleuse 4 öffnend, geschwenkt. Bei dieser Aktivität gleiten die vorher in die Kammer 16 geförderten, abzubrennenden Gegenstände in den Sicherheitsofen 1. Dabei bleibt die gegen den Förderer 5 gerichtete Klappe 6 geschlossen. Vor dem öffnen der Klappe 6 wird die Klappe 7 hermetisch geschlossen, dann die Klappe 6 geöffnet und die im Förderer 5 vordosierten Gegenstände, zum Abbrennen bestimmt, in die Kammer 16 der

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Kammerschleuse 4 gefördert. Nach dem Auffüllen der Kammer 16 wird die Klappe 6 geschlossen. Beide Klappen (6;7) liegen geschlossen am bzw. im Kammermantel an.
Zur Wahrung der Kontinuität des Beschickungsvorganges für den Sicherheitsofen 1 wird die Klappe 7 geöffnet und das abzubrennende Gut wiederum, auch während des Abrenn-, bzw. Entschärfungsvorganges, welcher im Inneren des Ofens 1 erfolgt und in diesen eingeführt. Zum öffnen der Klappe 6 ist ein Arbeitszylinder 9' vorgesehen, der in einer äquivalenten Ausführung, wie in Fig. 2 dargestellt, mit seiner Passivseite an einem Anlenkpunkt 10" angelenkt, seine Schubbewegung über ein Gestänge 11' auf einen Hebel 12' überträgt, der starr an der Klappe 6 angefügt ist. Die Klappe 6 öffnet sich schwenkend in die Kammer 16 der Schleuse 4 zum Aufnehmen einer bereitgestellten Menge abzubrennender Gegenstände.

Die Darstellung der Konstruktion sowie der Wirkungsweise der Kammerschleuse 4 lässt erkennen, dass deren Beschickungsregime eine stetige, taktweise Förderung in einen kontinuierlich arbeitenden Sicherheitsofen 1 mit großen Abbrandkapazitäten gestattet.

Der mitlesende Fachmann erkennt selbstverständlich, dass das Steuerungs- und Regelungsregime der Arbeitszylinder 9; 9' und damit das taktweise öffnen und Schließen der Klappen 6; 7 zentral geregelt ist. Unter den Bedingungen hoher Sicherheitsanforderungen ist dagegen zu wirken, dass das Steuerungssystem havariert, während der Sicherheitsofen 1 in Tätigkeit ist. Der Gefahr der Übertragung der Detonation in die geöffnete, bereits befüllte Kammer 16 der Kammerschleuse 4 aus dem Sicherheitsofen 1 ist erfindungsgemäß dadurch begegnet worden, dass die innere Klappe 7 der Kammerschleuse 4 kontinuierlich durch ein Gewicht 13 belastet und damit selbsttätig bei Ausfall der Schubkraft des Arbeitszylinders 9 in eine Verschlussstellung zurück gedrückt wird. Dazu bedient sich die Erfindung einer mit dem Gewicht 13 verbundenen Zugeinrichtung 8, die eine Gliederkette sein kann, welche über eine Umlenkung 14 geführt, mit einem Hebel 15 verbunden ist und die Drehbewegung der Umlenkung 14 in eine Schwenkbewegung der Klappe 7 umsetzt und sie in eine verschließende Stellung zurückführt sowie darin hält.
Es ist für einen mit der Lösung dieser Aufgabe betrauten Fachmann erkennbar, dass die Erfindung darauf abstellt, den normalen Schub der Schubstange 11 so zu dimensionieren, dass ständig bei jeder Arbeitsbewegung des Bewegungsregimes der Klappe 7 das Gewicht 13 mit angehoben oder abgesenkt wird und damit die Sicherheitseinrichtung stetig aktiviert ist. Die Anordnung dieser Sicherheitsvorrichtung zeigt die Fig. 4 mit der Vorderansicht gemäß der die Einzelheit des Förderers 5 nur angedeutet dargestellt ist.

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Die Fig. 4 gibt die Information, dass die Kammerschleuse 4 einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei es im Sinne der Erfindung und ausführungsgemäß ist, dass deren Querschnitt polygonal oder kreisförmig ausgebildet sein kann, ohne ihre Funktion zu verändern. Erfindungsgerecht sind die Arbeitszylinder 9; 9' beidseitig der Kammer 16 der Schleuse 4 angeordnet. Um ein Überschlagen der doch beachtlichen Arbeitstemperatur des Sicherheitsofens 1 auf die Kammerschleuse 4 zu vermeiden und eine unkontrollierte Reaktion der abzubrennenden Gegenstände in der Kammer 16 der Kammerschleuse 4 zu unterbinden, wird die Kammer 16 ständig mit Kühlluft versorgt, die im Bereich des Richtungspfeiles 17 in die Kammer 16 eingeleitet wird und sie über ein herkömmliches Ventil in Richtung des Pfeiles 18 verlässt. Die Anordnung ist beispielhaft in der Fig. 3 dargestellt.

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.. LUT-GBM289

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

10 15

1	Sicherheitsofen
2	untere Sektion
3	obere Sektion
4	Kammerschleuse
5	Förderer
6;7	Klappe
8	Zugeinrichtung
9;9'	Arbeitszylinder
10; 10"	Anlenkpunkt
11; 11'	Gestänge
12; 12"	Hebel
13	Gewicht
14	Umlenkung
15	Hebel
16	Kammer
17; 18	Richtungspfeil

Claims

1. Kammerschleuse zum Beschicken eines kontinuierlich arbeitenden, mit einem hohen Durchsatz belastbaren Sicherheitsofens zum detonativen Umsetzen sowie Abbrand von sprengstoffbehafteten Gegenständen, insbesondere Munition, die mit dem Sicherheitsofen in seinem oberen Bereich verbunden, über eine Kammer (16) verfügt, an deren Stirnseiten bewegliche Klappen (6; 7) angeordnet sind und die Klappe (7) an der Stirnseite der Kammer (16) der oberen Sektion (3) des Sicherheitsofens (1) entgegen gerichtet, über einen Mechanismus verfügt, der die Klappe (7), die Kammer (16) zum Sicherheitsofen (1) hin öffnend oder schließend bewegt sowie gesichert hält und an der entgegen gesetzten Seite der Kammer (16) eine Klappe (6) angeordnet ist, welche durch einen ihr zugeordneten Bewegungsmechanismus betätigt, die Kammer (16) für die Beschickung des Ofens (1) öffnend und danach verschließend bewegt, wobei die Betätigungsmechanismen die Klappen (6; 7) öffnen und schließen, jeweils separat angeordnet, abhängig voneinander arbeiten und die Kammerschleuse (4) zum Sicherheitsofen (1) nach unten geneigt, angeordnet ist und die dem Sicherheitsofen (1) entgegengesetzte Klappe (6) einem Fördermechanismus zugerichtet ist.

2. Kammerschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmechanismen der Klappen (6; 7) über Arbeitszylinder (9; 9') betätigt, mit Hebeln (12; 12') in eine Wirkverbindung gebracht und damit in eine Schwenkbewegung versetzt, in eine die Kammer (16) öffnende oder schließende Stellung gehalten sind.

3. Kammerschleuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (7) in eine gegen den Sicherheitsofen (1) gerichtete Schwenkbewegung in eine die Kammer (16) öffnende Lage versetzt ist.

4. Kammerschleuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (6) nach Schließen der Klappe (7) mit dem Arbeitszylinder (9') über den Hebel (12') in eine die Kammer (16) öffnende Stellung versetzt, zur Aufnahme der mit dem Förderer (5) in die Kammer (16) gebrachten Gegenstände gehalten ist und verschlossen wird, wenn die Klappe (7) in einer noch schließenden Stellung gehalten ist.

5. Kammerschleuse nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (7) mit dem Arbeitszylinder (9) in eine zum Sicherheitsofen (1) hin geöffnete Stellung gebracht ist, wenn die Klappe (6) durch den Arbeitszylinder (9') in eine die Kammer (16) verschließende Lage gebracht und darin gehalten ist.

6. Kammerschleuse nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der darauf folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an je einer Seite der Kammerschleuse (4) ein Arbeitszylinder (9; 9') parallel dem Verlauf ihrer Längsmittenachse folgend angeordnet, entgegengesetzt arbeitend, vorgesehen ist.

7. Kammerschleuse nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der darauf folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (12; 12') der Klappen (6; 7), starr an diese angelenkt und über Gelenke mit den Arbeitszylindern (9; 9') zugeordneten Gestängen (11; 911') verbunden sind.

8. Kammerschleuse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (16) der Kammerschleuse (4) einen rechteckigen bis polygonalen Querschnitt aufweist.

9. Kammerschleuse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (16) der Kammerschleuse (4) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

10. Kammerschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitszylinder (9; 9') als pneumatisch betätigte, gegenläufig arbeitende Kolben- Zylindereinheiten ausgebildet sind.

11. Einrichtung zum sichernden Verschließen einer Kammerschleuse, dadurch gekennzeichnet, dass deren Klappe (7) im Bereich der Anlenkung eines Hebels (12) über einen starr befestigten Hebel (15) mit einer Zugeinrichtung (8) verbunden, an ihrem entgegengesetzten Ende ein Gegengewicht (13) hält, das durch Ausnutzung der Schwerkraft ein Umlenksegment (14) bewegend, die Klappe (7) selbsttätig in einer die Kammer (16) verschließenden Stellung geschwenkt, die Kammerschleuse (4) sicher vom Innenraum des Sicherheitsofens (1) abtrennend, gehalten ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (15) an die Klappe (7) starr angelenkt, mittels des Hebels (12) mit dem Arbeitszylinder (9) in eine Wirkverbindung gebracht ist und den Hubbewegungen des Arbeitszylinders (9) folgend, bei einer geöffneten Stellung der Klappe (7) das Gegengewicht (13) angehoben und in der geschlossenen Stellung bei entlastetem Arbeitszylinder (9) die Klappe (7) in einer abgesenkten, gesicherten Stellung durch das Gegengewicht (13) gehalten ist.