DE2657636B2 - Verschlußvorrichtung für öffnungen eines chargenweise mit rieselfähigem Schüttgut, zähfließenden Aufschwemmungen, Schlämmen o.dgl. beschick- und entleerbaren Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußvorrichtung für eine öffnung in der Wandung eines mit rieselfähigem Schüttgut zähfließenden Aufschwemmungen, Schlämmen oder dergleichen chargenweise zu beschickenden oder zu entleerenden und nach der Beschickung bzw. Entleerung dichtend zu verschließenden Behälters mit einem an einem wandungsfesten Dichtungssitz mit seiner Dichtungsfläche in Dichtungsanlage bringbaren Verschlußorgan, das eine mit dem wandungsfesten Dichtungssitz in linienförmige Dichtungsanlage bringbare Dichtungsfläche aufweist und mit einer Führungseinrichtung für das Beschickungsgut

Die Beschickung oder Entleerung eines Behälters, wie eines Vorratsbehälters, Silos, Bunkers oder eines Autoklaven oder einer Einlaufeinheit eines pneumatischen oder hydraulischen Fördersystems, mit Beschikkungsgut in Form von rieselfähigem Schüttgut, zähfließenden Aufschwemmungen, Schlämmen oder dergleichen bietet dann besondere Schwierigkeiten, wenn solches Beschickungsgut immer nur chargenweise einzubringen ist, zwischen zwei Einbringungsvorgängen der Behälter jedoch wieder dichtend zu verschließen ist, dabei aber dieses Beschickungsgut eine hohe Verschleißwirkung auf die zur Einlauföffnung und zur Verschlußvorrichtung gehörenden Bauteile ausübt. Es hat sich herausgestellt daß insbesondere bei Metarialien besonders großer Verschleißwirkung bereits im kalten Zustand, wie beispielsweise Quarzsand, ungünstige Abnutzungserscheinungen an den miteinander in Dichtungswirkung tretenden Bauteilen der Verschlußvorrichtung des Behälters bereits nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer aufzutreten pflegen, welche eine gute Verschlußwirkung für den Behälter zunichte machen und entweder zu Nachstellungs- und Nachjustierungsarbeiten an der Verschlußvorrichtung oder zum Austausch der miteinander in Dichtungswirkung tretenden Bauteile derselben zwingen. Beide Maßnahmen erfordern aber erfahrungsgemäß einen nicht unerheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand, ganz abgesehen von den dadurch bedingten Kosten nicht nur für die Anschaffung im Hinblick auf notwendige Panzerungen von solcher Verschleißwirkung ausgesetzten Bauteilen und den erhöhten Lagerhaltungs- und Betriebskosten für Ersatzteilhaltung und Montage, sondern es stellt sich dabei auch noch ein wesentlich gravierenderer Nachteil ein, der darin zu sehen ist, daß für jeden solchen Wartungs- bzw. Austauschvorgang der Betrieb der Anlage, zu welcher der Behälter als vorgeschaltete oder nachgeschaltete Einheit gehört, unterbrochen werden muß, was in der überwiegenden Zah! der Anwendungsfälle zu beträchtlichen Betriebsausfällen zu führen pflegt.

Noch wesentlich gesteigert werden diese Probleme, wenn das Beschickungsgut nicht nur eine hohe Verschleißwirkung zeitigt, die auf seiner Kornkonfiguration und Härte sowie Abriebfestigkeit beruht, sondern zusätzlich oder alternativ hierzu auch noch eine auf chemischen Eigenschaften oder auf seiner Temperatur, mit welcher es die Einlauföffnung des Behälters passiert,

beruhende Aggressivität aufweist. Solche Verhältnisse ergeben sich beispielsweise dann, wenn das Beschikkungsgut zum Beispiel heißer, gebrannter Gips oder ein Fertigungsend- oder -Zwischenprodukt der chemischen Industrie und insbesondere auch der Kunststoffindustrie ist. In solchen Fällen leiden die die Dichtwirkung aufbringenden Bauteile der Verschlußvorrichtung für die Einlauföffnung des Behälters nicht nur unter dem mechanischen Verschleiß durch Abrieb, sondern auch durch Ausätzungen, Abfressungen chemischer Art und dergleichen einerseits und Alterungserscheinungen aufgrund hoher Temperaturbelastung nicht nur im Dauerbetrieb, sondern darüber hinaus häufig auch Temperaturwechselbelastungen andererseits.

Und diese ungünstigen mechanischen, chemischen und temperaturmäßigen Belastungsverhältnisse wirken sich zudem auch noch überproportional ungünstig dann aus, wenn die Frequenz der Beschickungsvorgänge, mit welche die Schalthäufigkeit der Verschlußvorrichtung für die Einlauföffnung des Behälters gleichzusetzen ist, steigt Dies ist vorwiegend dann der Fall, wenn der Behälter als Einspeichereinheit für ein hydraulisches oder pneumatisches Fördersystem für das Beschikkungsgut eingesetzt ist, bei dem es darum geht, dieses Beschickungsgut nach seinem Einbringen in den Behälter durch Aufbringung erhöhten Druckes in fluidisiertem oder pfropfenartig verdichtetem Zustand weiterzufördern, was zur Voraussetzung hat, daß gewährleistet ist, daß dieser Druck nicht aus dem Inneren des Behälters herauslecken kann. Dies aber bedeutet die Notwendigkeit für Gewährleistung und Aufrechterhaltung einer sicheren und zuverlässig druckdichten Abdichtung der Einströmöffnung des Behälters. Andererseits können aber gleichartige Probleme häufig auch dann auftreten, wenn der Behälter nicht in Verbindung mit einem hydraulischen oder pneumatischen Fördersystem für das Beschikkungsgut zur Verwendung kommt, sondern lediglich zu gewährleisten ist, daß in seinem Inneren bestimmte Druckverhältnisse und/oder Konditionen hinsichtlich der Zusammensetzung des Behälterinhaltes aufrechterhalten werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn in dem Behälter ein Beschickungsgut der beschriebenen Art unter Inertgasbedingungen zu halten und zuverlässig zu verhindern ist, daß mit dem Beschickungsgut eine chemische Reaktion eingehende gasförmige oder flüssige Medien ins Behälterinnere eindringen können, wie beispielsweise bei einem feuergefährlichen Beschickungsgut zur Entzündung desselben führender Sauerstoff.

Das Problem, die Einströmöffnung eines Behälters einerseits beschickungsgutdicht und andererseits druckdicht verschließen zu müssen, hat man bereits erkannt Es ist zu dessen Lösung auch bereits eine Konstruktion einer Verschlußvorrichtung für eine Einströmöffnung eines als Einspeisungseinheit für ein pneumatisches Fördersystem eingesetzten Druckbehälters bekannt geworden, bei welcher die Abdichtung der Einströmöffnung desselben zweistufig erfolgt Bei dieser ragt in die Einströmöffaung des Behälters ringförmig allseitig eine Gummidichtung mit trapezförmigem Querschnitt und zwei übereinanderliegenden Scherkanten, sowie einem sich an die untere Scherkante anschließenden, sich in Abströmrichtung konisch bzw. kegelstumpfartig zum Behälterinneren hin erweiternden Dichtungssitz hinein. Gegen diesen scharfkantig konturierten Dichtungsring arbeitet vom Behälterinneren her ein Verschlußorgan mit kegelstumpfformiger und in ihrem Kulminationsbereich abgerundeter Anlauffläche für das Beschickungsgut, die sich im unteren Bereich in eine zylindrische Stufe mit einem Durchmesser fortsetzt, der geringfügig vom lichten Durchmesser des Dichtungsringes abweicht, die sich dann nach außen und unten hin in eine zur kegelstumpfförmigen Dichtfläche des Dichtungsringes korrespondierende kegelstumpfförmige Dichtungsfläche fortsetzt, die im Zuge der Verschließbewegung des Verschlußorgans an der Gegenfläche des Dichtungsringes flächig zur Anlage gebracht wird.

Bei dieser bekannten Vorrichtung unterliegen die obere Scherkante des Dichtungsringes, welche die Kontur der der Bewegung des Verschlußorgans folgenden Beschickungsgutsäule bestimmt, die Wandung dieses Dichtungsbereiches einem erhöhten Verschleiß. Die Folge ist eine bereits im Laufe verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer weder vorhersehbarer noch beherrschbarer Verschleiß dieser für die Dichtungswirkung der bekannten Vorrichtung notwendigen Kanten.

Auch ist aus grundsätzlichen Erwägungen, die durch die Erfahrung bestätigt wurden, bei dieser bekannten Vorrichtung aber auch eine Druckdichtigkeit bereits von vornherein nicht erreichbar und schon gar nicht über längere Betriebszeiträume hin zu gewährleisten. Es ist nämlich hier unvermeidbar, daß sich Beschickungsgutpartikel zwischen die korrespondierenden kegeligen Dichtungsflächen von Verschlußorgan und Dichtungsring setzen und ein sattes, dichtes Anliegen derselben

jo aneinander verhindern.

Aus der DE-PS 9 60 080 ist ein Behälter mit einem trichterförmigen Boden bekannt, dessen Austrittsöffnung beim Aufsetzen auf einen zweiten Behälter, Bunker. Silo oder dergleichen durch das Gewicht des Kübels selbständig geöffnet wird. Hierzu ist im Auslauftrichter des Kübels ein zylindrischer Ansatz angeordnet und im Abstand davon ein mit seiner Spitze in den Auslauf hineinragender und mit dem Behälter fest verbundener Kegel. Der Austrittsspalt zwischen dem Kegel und dem zylindrischen Ansatz ist durch einen zylindrischen Schieber verschlossen, der gegenüber dem Kübel axial nachgiebig verschiebbar angebracht und mit einer Haube zum Aufsetzen auf einen zweiten Behälter oder dergleichen versehen ist Eine derartige Verschlußvorrichtung ist nicht für die Herstellung einer druckdichten Abdichtung geeignet und des weiteren fehlt hier eine Trennung in der Abdichtung von Produktstrom und Druckabdichtung. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung wird nicht verhindert, daß das

so Produkt zwischen dem Kegel und dem Dichtungssitz eingeklemmt werden kann was zum einen die Abdichtung behindert und zum anderen einen erhöhten Verschleiß des Dichtungssitzes bewirkt, so daS auch diese bekannte Vorrichtung wartungsanfällig ist

Aus dem Gebrauchsmuster 17 66 478 ist eine weitere Verschlußvorrichtung bekannt, die an eine Einfüllöffnung eines Druckbehälters angeordnet ist Auch diese Verschlußvorrichtung weist keine Trennung von Produkt und Druckabdichtung auf. Di wandungsseitige Dichtung ist zumindest in dem Zeitraum kurz vor dem Schließen des Verschlußorgans dem Beschickungsgut ausgesetzt, so daß auch hier ein erhöhter Verschleiß der Dichtung zu erwarten ist Darüberhinaus besteht bei dieser Vorrichtung keine Möglichkeit, den Druckbehälter vor dem Einfüllen des Gutes mit Hilfe der Verschlußvorrichtung zuerst zu entspannen und dann auch das Beschickungsgut zuzugeben. Die gleichen Nachteile weisen auch Verschlußvorrichtungen gemäß

der GBPS 4 72 503 und der DE-OS 22 34 972 auf. Bei der britischen Patentschrift wird beim Schließen der Schelle Beschickungsgut zwischen deren Dichtungsfläche und dem Verschlußorgan eingeklemmt, während bei der Offenlegungsschrift die Dichtungslinie für das Verschlußorgan im Gutstrom liegt. Beide Dichtungen sind somit einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Darüberhinaus besteht auch hier keine separate Druck- und Gutabdichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Möglichkeit zu schaffen, unter Vermeidung der Nachteile bekannter Methoden einen Behälter durch eine öffnung in seiner Decken- oder Bodenwandung mit rieselfähigem Schüttgut, zähfließenden Aufschwemmungen, Schlämmen oder dergleichen ohne Rücksicht auf physikalische oder chemische Eigenschaften solchen Beschickungsgutes, wie beispielsweise dessen Partikelkonfiguration, Korngrößenverteilung, Härteeigenschaften, Feuchtigkeitsgrad, Temperatur, chemische Aggressivität und dergleichen, chargenweise auch bei hoher Chargenhäufigkeit bzw. hoher Schaltfrequenz des die Einlauföffnung des Behälters abschließenden Verschlußorgans so beschikken oder zu entleeren und nach der Beschickung oder Entleerung wieder dichtend verschließen zu können, daß stets nicht nur eine höchst verschleißarme Abdichtung gegenüber dem Beschickungsgut, sondern auch eine sichere und dauerhafte Druckabdichtung über lange Betriebszeiträume zuverlässig gewährleistet ist, wobei im übrigen diese Möglichkeit auch bei Überdruck gegenüber der Umgebung enthaltenden Behältern ohne zusätzliche und kostspielige Maßnahmen für ferngesteuertes Driicklenzen sogar dann effektiv gegeben sein soll, wenn der Behälter bei Anspeisung seiner Einlauföffnung mit Beschickungsgut ohne über dieser lagernde Beschickungsgutsäule in wesentlicher Höhe bei Normaldruckbedingungen zu beschicken ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Gutführungstrichter und dem Verschlußorgan eine Hülse in senkrechter Richtung begrenzt bewegbar angeordnet ist, deren Durchmesser geringer als der des Dichlungssitzes und größer als der der Gutführung ist und die bei geöffnetem Verschlußorgan den Dichtungssitz gegen das Schüttgut abdeckt sowie mit ihrem unteren Rand in der Schließstellung auf einer Dichtungsfläche des Verschlußorgans aufliegt, und daß die Führungseinrichtung so angeordnet und ausgebildet ist, daß das Schüttgut in den von der Hülse eingeschlossenen Bereich gelenkt wird

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung wird das säulenartig konturierte Beschickungsgut von einem oberen Höhenniveau unter Beibehaltung seiner Bodendruckflächen-Abstützung am tiefer gelegenen Höhenniveau des Dichtungssitzes so vorbeigeführt, daß es keine Möglichkeit hat, mit diesem in Berührung zu treten, wenn ihm entsprechend seinem Schüttwinkel bzw. Fließwinkel das freie Abgleiten entlang der Randkontur der Dichtungsfläche des Verschlußorgans freigegeben wird. Es kann also durch die erfindungsgemäße Konzeption nicht zu den gefürchteten Nachteilen bekannter Lösungen kommen, da nach der Erfindung nicht nur die Abdichtung des Beschickungsgutstromes gegenüber dem Verschlußorgan von der Druckabdichtung getrennt ist, sondern erfindungsgemäß dafür gesorgt ist, daß eine Berührung zwischen dem Beschickungsgut und dem für eine zufriedenstellende Druckabdichtung bestimmten Dichtungssitz ausgeschlossen ist

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Verschlußorgan den freien Durchtrittsquerschnitt für das Beschickungsgut im Zuge seiner Öffnungsbewegung ständig erweiternd ausgebildet ist. Hierdurch wird

■-, nämlich mit li'ichst einfachen und kostengünstigen Mitteln jegliche Brückenbildung zwischen Führungseinrichtung und Dichtungsfläche des Verschlußorgans einerseits und die Bodendruckfläche des Beschickungsgutes auf der Dichtungsfläche des Verschlußorgans

κι begrenzender Hülse und der Dichtungsfläche des Verschlußorgans andererseits vermieden.

Die Hülse kann zwangsweise in Anlage an der Dichtungsfläche des Verschlußorgans gehalten sein, es hat sich aber überraschend herausgestellt, daß in vielen

is Fällen dies gar nicht erforderlich und es vielmehr ausreichend ist, wenn die Hülse durch Schwerkraftwirkung, daß heißt auf der Dichtungsfläche des Verschlußorgans ruhend gehalten ist Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß die Hülse während der Öffnungsbewegung des Verschlußorgans durch Reibkraftwirkung des zwischen ihr und dem Verschlußorgan enthaltenen Beschickungsgutes an ihr in Anlage an der Dichtungsfläche des Verschlußorgans gehalten werden kann.

Eine vorteilhafte Kombination der günstigen Anlauf- und Abgleitwirkung für das Beschickungsgut einer kegelförmigen Ausbildung der Dichtungsfläche des Verschlußorgans mit der besonders günstigen Selbsteinstellung einer kugelkalottenförmigen Ausbildung der- selben ergibt sich gemäß einer anderen Fortbildung dadurch, daß das Verschlußorgan eine aus einem kegelförmigen Kulminationsbereich und einem sich an diesen nach außen anschließenden kugelkalottenförmigen Bereich, gegenüber welchem sich die Hülse abstützt, und/oder einem sich nach außen anschließenden kugelkalottenförmigen Bereich, der mit dem deckenwandungsfesten Dichtungssitz in Dichtungsanlage bringbar ist, zusammengesetzte Dichtungsfläche aufweist

Erfindungsgemäß wird die Hülse während der Öffnungsbewegung des Verschlußorgans aus einer oberhalb des Dichtungssitzes gelegenen Schließstellung in eine den Dichtungssitz auf seiner Innenseite mit Abstand vorhangartig übergreifende Schutzstellung verbracht Wichtig ist daß das Entnahmegut entsprechend seinem Schüttwinkel bzw. Fließwinkel frei am Dichtungssitz vorbeigleitet

Eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion ergibt sich dadurch, daß gemäß einer weiteren Fortbildung die Hülse für Hub- und Absenkbewegung deckenwandungsseitig geführt ist Dabei kann mit Vorzug die Hülse während ihrer der Hub- und Absenkbewegung des Verschlußorgans folgenden Bewegung mit einem Freiheitsgrad für Kipp- bzw. Taumelbewegung mit leichter Winkelneigung zur Bewegungsrichtung des Verschlußorgans geführt werden. Dadurch nämlich erhält die Hülse aufgabengemäß in verstärktem Maße die Möglichkeit, sich unabhängig von der Art des Beschickungsgutstromes so auf die Dichtungsfläche des Verschlußorgans einstellen und sich dieser anpassen zu können, daß stets eine optimale Dichtungswirkung gegenüber den Beschickungsgutpartikeln gewährleistet ist Zu diesem Zwecke kann in weiterer vorteilhafter Fortbildung die Hülse in gleich mäßigen Winkelabständen um ihre Außenoberfläche verteilt radial von dieser abstehende Führungsrippen aufweisen, deren Stirnflächen für Axialbewegung längs der Innenwandung eines deckenwandungsfesten Rohr-

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Stutzens geführt sind. Eine sowohl konstruktiv als auch fertigungstechnisch zu bevorzugende Ausführungsform ergibt sich dabei dann, wenn zwischen den Stirnflächen der Führungsrippen und dem Rohrstutzen ein Bewegungsausgleichsspiel für die Hülse vorgesehen ist. Ferner kann zur weiteren Verbesserung der Dichtwirkung die Hülse in ihrem unteren Randbereich einen sich nach außen hin erweiternden Innendurchmesser aufweisen. Zweckmäßig kann dessen Aufweitung dabei konusförmig ausgebildet sein. ι ο

Die Selbsteinstellwirkung der Hülse relativ zur Dichtungsfläche des Verschlußorgans wird mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln wirkungsvoll noch dadurch gesteigert, daß die Führungsrippen in ihren Endbereichen abgerundet sind und ferner ihre Stirnkantenbereiche sich nach außen hin verjüngen. Weiterhin werden die Führungsrippen vorteilhaft zur Begrenzung der Axialbewegung der Hülse und damit zur Beendigung der Seitenführung der auf dem zentralen Bereich der Dichtungsfläche des Verschlußorgans als Bodendruckfläche ruhenden Beschickungsgutsäule und Freigabe des freien Abgleitens derselben dadurch unterstützt, daß sie als an einer Anschlagfläche der Deckenwandung auflaufende Auflaufnocken ausgebildet sind. Diese Wirkung wird noch dadurch unterstützt, daß die Endbereiche der Führungsrippen abgerundet sind. Hierdurch nämlich wird etwaiger Verschleiß, der durch das Aufprallen der Führungsrippen auf die deckenwandungsseitigen Auflaufnocken auftreten könnte, auf einem Minimum gehalten, wobei im übrigen stets gleichbleibende Auftreffhöhe auch dann gewährleistet bleibt, wenn die Hülse einmal eine mit leichter Winkelneigung zur Bewegungsrichtung des Verschlußorgans verkantete Ausgleichsstellung einnehmen sollte.

Gemäß einer Fortbildung wird das Verschlußorgan zumindest während seines Anlegevorganges am Dichtungssitz mit einem Freiheitsgrad für Kipp- bzw. Taumelbewegung um seine Bewegungsachse gehalten. Dies kann zweckmäßig durch eine Einpunktaufhängung des Verschlußorgans erfolgen. Dadurch wird dem Verschlußorgan die Möglichkeit belassen, sich je nach den wirkenden Betriebsparametern relativ zur die wirksame Anströmfläche für das Beschickungsgut bestimmenden Hülse und/oder dem mit seiner Dichtungsfläche zusammenwirkenden Dichtungssitz optimal so einzustellen, daß bei geringstmöglicher Verschleißwirkung stets eine satte und zuverlässige Drurkabdichtung möglich ist.

Ein weiterer Gedanke ist darauf gerichtet, jegliche Brückenbildung durch das Beschickungsgut zuverlässig auszuschalten. Gemäß diesem Gedanken kann im Zuge der Öffnungsbewegung des Verschlußorgans nach dessen Abheben vom Dichtungssitz ein Lockerungsimpuls auf die Beschickungsgutanhäufung zwischen Verschlußorgan und auf diesem ruhender Hülse und/oder auf das Verschlußorgan und/oder den dem Dichtungssitz benachbarten Wandungsbereich aufgebracht werden. Beides kann zweckmäßig dadurch erreicht werden, daß der Lockerungsimpuls durch Auftreffen eines hülsenfesten Schlagorgans auf den dichtungssitznahen Wandungsbereich aufgebracht wird. Dafür können dann, wenn die Verschlußvorrichtung eine über radiale Führungsrippen geführte Hülse für die Eingrenzung des Bodendruckbereiches bzw. der auf diesem ruhenden Beschickungsgutaufhäufung aufweist, die hülsenfesten Führungsrippen herangezogen werden, indem deren untere Enden als Schlagorgane des Dichtungssitzes angeordnete deckenwandungsfeste Auflaufnase oder -wulst der Lockerungsimpuls aufbringbar ist.

Auf diese Weise wird mit höchst einfachen und kostengünstigen Mitteln jegliche wie auch immer geartete Brückenbildung auch unter ungünstigsten Bedingungen und bei schwerbeherrschbaren Eigenschaften des Beschickungsgutes wirkungsvoll ausgeschaltet. Zudem wird noch, indem nämlich die Begrenzung bzw. Beendigung der Absenkbewegung der Hülse dazu benutzt wird, einen Lockerungsimpuls automatisch aufzubringen, und zwar durch Auftreffen der als Schlagorgane ausgebildeten Führungsrippen der Hülse auf eine Auflaufnase oder -wulst an der Deckenwandung des zu beschickenden Behälters, jegliche Brückenbildung wirksam verhindert.

Gemäß einem weiteren Vorschlag werden auch im Zuge der Schließbewegung des Verschiußorgans Lockerungsimpulse aufgebracht.

Grundsätzlich ist es ohne Belang, wie der Dichtungssitz querschnittsmäßig ausgebildet ist, wenn nur gewährleistet ist, daß die Druckabdichtung über eine linienförmige Berührung zwischen Dichtungsfläche des Verschlußorgans und Dichtungssitz und nicht, wie beim Stande der Technik, durch Anlage zweier korrespondierender Dichtungsflächen aneinander erfolgt. Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, wenn der Dichtungssitz durch eine Ringdichtung aus elastischem Material gebildet ist, die in der inneren Stirnwandung der Einlauföffnung gehalten ist. Hierdurch wird nämlich eine gewisse Selbstjustierung beider die Druckabdichtung bewirkenden Dichtungselemente erreicht. Diese kann noch dadurch gesteigert werden, daß der Querschnitt dieser Ringdichtung zumindest im Dichtungsbereich eine stetig konvex gewölbte Randkontur aufweist.

Als konstruktiv und fertigungstechnisch auch im Hinblick auf bequemstmögliche Montage vorteilhaft hat sich eine andere Fortbildung bewährt, gemäß welcher das Verschlußorgan am Ende einer Kolbenstange eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Zylinders angeordnet ist, der über von der Deckenwandung ins Behälterinnere hineinragende Stehbolzen im Inneren des Behälters gehalten ist. Dabei können mit Vorteil mindestens zwei der Stehbolzen als Zuführungs- bzw. Abführungsrohre für das Hydraulik- oder Pneumatik-Druckmittel ausgebildet sein.

Diese Konzeption bietet erstmalig die Möglichkeit, beim Einbringen des Beschickungsgutes in den für seine Aufnahme- bestimmten Behälter auf sonst benötigte meist mit nicht unerheblichen Kosten verbundene Zusatzeinrichtungen für die Entlüftung dieses Behälters verzichten zu können. Insbesondere dann nämlich, wenn in dem zu beschickenden Behälter ein gasförmiges Füllmedium enthalten ist, wird in der überwiegenden Zahl der Fälle es einen wirtschaftlich bedeutsamen Faktor darstellen, wenn eine Möglichkeit gegeben ist, dieses Füllmedium nicht einfach abzublasen, sondern noch einer Weiterverwendung zugänglich zu machen. Hierfür bietet die Grundkonzeption die Möglichkeit, während des Beschickens die durch das Beschickungsgut verdrängte Atmosphäre des Behälters abzuführen. Bei einer auf dieser Grundkonzeption beruhenden und überraschend einfachen und kostengünstigen Fortbildung geht es darum, daß die verdrängte Atmosphäre des zu beschickenden Behälters durch den nicht von einlaufendem Beschickungsgut ausgefüllten Randteil der Einlauföffnung zwischen Dichtungssitz und Beschikkungsgutstrom im Gegenstrom zu diesem abgeführt

werden kann. Es ist erkennbar, daß sich hierdurch mancherlei bisher nicht erreichbare technische Vorteile erzielen lassen.

Völlig unmöglich ist beim Stande der Technik ferner die unmittelbare Einbringung von Beschickungsgut in einen geschlossenen Aufnahmeraum bzw. zu beschikkenden Behälter, in dessen Innerem vor dem Einbringen des Beschickungsgutes unter Überdruck gegenüber der Umgebung stehende Atmosphäre herrscht. Hier schafft das Zweiströmungskonzept die Möglichkeit, den erforderlichen Druckausgleich unter Beibehaltung der erzielten weiteren Vorteile zu bewirken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Axialschnitt durch eine Verschiußvorrichtung,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit im Bereich der Abstützung der Hülse an der Dichtungsfläche des Verschlußorgans,

Fig.3 in gleichfalls vergrößertem Maßstab eine Einzelheit eines horizontalen Teilschnittes durch eine oberhalb des Dichtungssitzes angeordnete Pufferkammer mit ihren seitlichen Begrenzungen durch Hülse mit Führungsrippe einerseits und Rohrstutzen andererseits, wobei der Einfachheit der Darstellung wegen Führungshülse und Rohrstutzen in gradliniger Abwicklung dargestellt sind.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 ein Flansch einer Verschlußvorrichtung bezeichnet, der mit der Wandung eines zu beschickenden bzw. zu entleerenden Behälters verschraubt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei diesem Bauteil um einen in die eigentliche Wandung des Behälters austauschbar einsetzbaren Tragflansch, welcher die anderen wandungsfesten Bauteile austauschbar trägt. So ist eine Einlauföffnung zu erkennen, in deren innerer Stirnfläche in einer in bekannter Weise hinterstochenen Ringnut ein als O-Ring ausgebildeter Dichtungsring angeordnet ist. Dieser bildet den Dichtungssitz für die noch zu beschreibende Dichtungsfläche 4a eines Verschlußorgans 4,5.

Oberhalb des Dichtungssitzes 3 ist an dem Flansch 1 des Behälters ein Rohrstutzen 10 festgelegt, welcher über einen Tragflansch Il einen als Führungseinrichtung für das Beschickungsgut dienenden Trichter 12 trägt Im Raum zwischen Trichter 12 und Rohrstutzen 10 ist eine Hülse 8 angeordnet, die einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist, als der engste Durchmesser der Einlauföffnung 2 des zu beschickenden Behälters und erst recht als der engste Durchmesser des Dichtungssitzes. Die Hülse 8 ist unter der Wirkung ihres Eigengewichtes frei beweglich im Raum 16 zwischen Trichter 12 und Rohrstutzen 10 auf- und abbewegbar, und zwar aus einer als Schließstellung dienenden Hochstellung I in eine eine Schutzstellung für den Dichtungssitz 3 darstellende Tiefstellung II. Gegenüber willkürlichem, ein vorgegebenes zulässiges Maß übersteigendem Axiaiversatz ist die Hülse 8 durch an ihr in gleichmäßigem Winkelabstand von ihrem Außenumfang radial abstehende Rippen 9 geführt Diese Führungsrippen 9 haben bei zur Auslauföffnung 2 koaxialer Stellung der Hülse 8 einen vorgegebenen Abstand a ihrer Stirnflächen zur Innenoberfläche des Rohrstutzens 10. Ihre Endbereiche sind abgerundet Eine solche Abrundung ist besonders zweckmäßig im unteren Endbereich, weil dieser als Auflauf- und Schlagorgan ausgebildet ist Die Absenkbewegung der Hülse 8 wird nämlich in der Stellung II dadurch beendet, daß dieser untere Endbereich der Führungsrippen 9 auf eine Anlauffläche 15 an dem Flansch 1 des zu beschickenden Behälters oberhalb des Dichtungssitzes 3 aufläuft. Diese Auflauffläche 15 ist torusartig gewölbt konturiert, so daß die Hülse jeglichen Freiheitsgrad hat, sich gegenüber dieser AnDchlagsfläche 15 einzustellen, soweit das ihr Führungsabstand a zwischen der jeweils rohrstutzennächsten Führungsrippe 9 zuläßt. Zur Unterstützung der Möglichkeiten für eine solche kippende Ausgleichsbewegung ist auch der obere Endbereich der Führungsrippen abgerundet. Diese Abrundung dient im übrigen ferner auch dafür, etwa in den Raum oberhalb der Führungsrippen 9 gelangten Beschickungsgutpartikeln das Abgleiten zu erleichtern.

Um Brockenbildung durch Beschickungsgutpartikel an der Unterseite der Hülse 8 möglichst weitgehend auszuschalten, weist diese an ihrer unteren Stirnfläche eine sich nach oben erweiternde Anfasung 17 auf. Weiterhin ist, wie aus F i g. 2 deutlich zu entnehmen, der untere Endbereich des Innenraums der Hülse 8 nach unten hin erweitert, und zwar durch eine konische Anfasung 14. Die Kante, an welcher die gegenläufigen Anfasungen 14 und 17 zusammenstoßen würden, ist bewußt abgerundet.

Von dem Flansch 1 wird nach unten wegstehend über mehrere, vorzugsweise drei. Stehbolzen 21 der Betätigungsmechanismus für ein Verschlußorgan gehalten, das mit einer Dichtungsfläche am Dichtungssitz 3 zur Anlage bringbar ist. Für die Erfindung ist es grundsätzlich ohne Belang, ob die Betätigung des Verschlußorgans manuell oder unter Zuhilfenahme pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Betätigungsenergie und dabei direkt oder ferngesteuert erfolgt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Zylinder 20 eingesetzt, der über einen Stützhut 22, der von den Stehbolzen 21 getragen wird, deckenwandungsfest abgestützt ist. Die Zu- und Abführungsleitungen für seine pneumatische oder hydraulische Betätigungsenergie sind, wie aus Fi g. 1 erkennbar, in die Stehbolzen 21 verlegt.

Das obere freie Ende der Kolbenstange 19 dieses Hydraulik- oder Pneumatikzylinders 20 trägt über eine Einpunktaufhängung das Verschlußorgan 4,5. Dieses ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen zusammengesetzt, nämlich einem unteren, kolbenstangennahen kugelkalottenförmigen Preßteil oder Tiefziehteil 4 aus Stahl und einem dessen Kulminationsbereich überdeckenden kegeligen Haubenteil 5, gleichfalls aus Stahl, dessen unterer Randbereich tangential in das Kugelkalottenteil 4 übergeht. Das aus diesen beiden Teilen 4 und 5 zusammengesetzte Verschlußorgan 4, 5 nach der Erfindung bietet somit sowohl in dem Bereich, in welchem es im Zuge der Schließbewegung in Dichtwirkung \χλί den· den Dichfjngssitz bildenden Dichtungsring 3 tritt als auch in dem Bereich, in welchem die Hülse 8 auf ihm ruht dem jeweiligen anderen Dichtungselement eine kugelkalottenförmige Dichtungsfläche dar. Es ist erkennbar, daß die Anordnung so getroffen ist daß das Verschlußorgan 4,5 zumindest mit seinem kegeligen Bereich 5 in den Innenraum des Aufgabetrichters 12 hineinragt während dieser wiederum in den Raum zwischen Absperrorgan 4,5 und Hülse 8 hineinragt

Die Einpunktaufhängung des Verschlußorgans 4,5 ist so ausgebildet daß das Verschlußorgan 4, 5 auf einem mit dem freien Ende der Kolbenstange 19 des Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinders 20 verschraubten

Kugelkalotten- oder Linsenkopf ruht und über eine mit einem diesen übergreifenden verschlußorganfesten Rohrstutzen mit Außengewinde verschraubte Überwurfmutter an der I'.olbenstange 19 festgelegt ist. Zwischen dem Schaft des auf der Kolbenstange 19 sitzenden Trägerkopfes für das VerschluBoi gan 4, 5, dessen Kugelkalotten- oder Linsenkopf einen geringeren Durchmesser als das Kugelkalottenteil 4 des Verschlußorgans 4, 5 aufweist, und dem verschlußorganfesten Gewindestutzen ist ein als flexibler Ring ausgebildetes Federorgan angeordnet Auf diese Weise ist mit höchst einfachen und kostengünstigen und dabei doch besonders wartungsarmen Mitteln dem Verschlußorgan 4,5 die Möglichkeit gegeben, sich dann, wenn dies nötig sein sollte, selbst in eine Ausgleichsstellung zu verbringen, in welcher seine Achse nicht mehr koaxial zur Kolbenstangenachse b, sondern in einem Winkel gegenüber dieser geneigt angeordnet ist Diese Einpunktaufhängung, deren Einzelteile in F i g. 1 zwar dargestellt sind, jedoch keine Bezugszeichen aufweisen, vermittelt dem Verschlußorgan 4, 5 somit einen Freiheitsgrad für eine Kipp- bzw. Taumelbewegung um die Kolbenstangenachse b. Dabei dient das als flexibler Ring ausgebildete Federungsorgan auch noch zur Kompensierung etwaiger Wärmedehnungen im Betrieb, die beispielsweise aufgrund erhöhter Temperatur des Entnahmegutes auftreten könnten. Zur Berücksichtigung solcher Wärmedehnungen ist eine Möglichkeit vorgesehen, die zulässige Kippkraft das heißt die Kraft die gerade noch ausreicht um dem Verschlußorgan 4,5 eine solche Kipp- bzw. Taumelbewegung zu vermitteln, durch Einstellung der Vorspannung des Federorgans festzulegen. Hierfür sind eine oder mehrere Vorspannungsschrauben mit Kontermuttern vorgesehen, die auf das untere Ende des verschlußorganfesten Gewindestutzens und über diesen auf das Federorgan drücken. In F i g. 1 ist eine solche Schraube mit Kontermutter dargestellt. Der Gewindestutzen kann in seinem unteren verschlußorganfernen Bereich einige Schlitzungen aufweisen, um ein Eindrücken zwecks Aufbringung erhöhten Druckes auf das Federorgan zu erreichen.

In F i g. 1 ist das Verschlußorgan 4,5 in seiner vollen Schließstellung gezeigt. In dieser ruht in der gezeigten und in der Einzelheit besonders gut aus Fig.2 entnehmbaren Weise die Hülse 8 auf dem unteren kugelkalottenförmigen Bereich 4 des Verschlußorgans. Hierdurch wird die maximale Bodendruckfläche eingegrenzt welche das in den zu befüllenden Behälter einzubringende Beschickungsgut einnehmen kann. Dieses wird über den Trichter 12 und dessen Auslaufmund auf die Dichtungsfläche Aa des Verschlußorgans 4, 5 geleitet und seine untersten Partikel können aus dem Trichtermund herausrieseln und sich entsprechend ihrem Schüttwinkel gegenüber der Innenoberfläche der Hülse 8 abstützen. Dabei kommt es dann dazu, daß die Bodendruckfläche durch die Berührungslinie zwischen Kugelkalottenbereich 4 des Verschlußorgans 4, 5 und dem unteren Aufsetzbereich der Hülse 8 gebildet wird. Der geringste Durchtrittsquerschnitt zwischen Dichtungsfläche Aa des Verschlußorgans 4, 5 und Austrittsmund des Trichters 12 liegt am Ende dieses Austrittsmundes.

Wird jetzt der Öffnungsvorgang des Verschlußorgans eingeleitet so bewegt sich durch Betätigung des Zylinders 20 das Verschlußorgan 4, 5 in Richtung des nach unten weisenden Pfeiies A. Dadurch wird die linienförmige Druckdichtungsverbindung zwischen unterem Randbereich 4 des Verschlußorgans 4,5 und dem Dichtungssitz aufgehoben. Durch die Konturierung der Außenoberfläche des Verschlußorgans 4, 5 wird dadurch der Zwischenraum zwischen dieser und dem Dichtungssitz 3 im Zuge der Absenkbewegung (öfflängsbewegung) immer größer. Einwirkung auf den Beschickungsgutstrom hat dies jedoch nicht Es bleibt nämlich die Hülse 8 auf der Dichtungsfläche Aa des Verschlußorgans 4,5 unverändert ruhen. Sie verändert lediglich ihr Höhenniveau von der mit I bezeichneten Schließstellung in eine tiefer gelegene Stellung. Die Dichtungswirkung für das Beschickungsgut bleibt dabei beibehalten. Andererseits aber vergrößert sich der freie Durchtrittsquerschnitt für das Beschickungsgut Dadurch wird der untere Bereich der Beschickungsgutsäu- Ie, der zwischen Auslaufmund des Trichters 12 und Dichtungsfläche Aa des Verschlußorgans 4, 5 gehalten ist ständig vergrößert und das Entnahmegut in diesem Bereich aufgelockert Hierdurch wird in jedem Falle eine Brückenbildung des Beschickungsgutes zwischen Trichter 12 und Verschlußorgan 4, 5 selbsttätig durch den Öffnungsvorgang ausgeschaltet Erwünschtenfalls kann für den Fall, daß die Beschickungsgutzuführung in den Behälter unmittelbar aus einem vorgeschalteten Vorratsbehälter erfolgt und im zu beschickenden Behälter unter überdruck gegenüber der Umgebung stehende Atmosphäre herrscht diese Überdruckatmosphäre dafür ausgenutzt werden, diese Auflockerungswirkung für das Beschickungsgut noch zu steigern. Es ist nämlich in dem bisher beschriebenen Zustand die Druckdichtung zwischen unterem Randbereich 4 des Verschlußorgans 4, 5 und Dichtungssitz 3 aufgehoben, so daß dort ein freier Durchtrittsquerschnitt für das gasförmige Füllmedium des zu beschickenden Behälters gegeben ist. Dieses kann also in den Raum 16 oberhalb des Dichtungssitzes 3 entlang der Außenfläche der Hülse 8 zwischen deren Stützrippen 9 hindurch nach oben strömen und über die Oberkante der Hülse 8 in den Raum 13 zwischen dieser und dem Trichter 12 gelangen. Nunmehr bietet sich ihm ein freier, sich im

Zuge der Öffnungsbewegung des Verschlußorgans ständig erweiternder Durchtrittsquerschnitt an. Da sich im übrigen gleichzeitig auch der Durchtrittsquerschnitt im Bereich der Druckdichtung ständig erweitert, kann in steigendem Maße dieses unter Druck stehende gasför mige Medium zugeführt werden und führt dann zu einer Auflockerung der Beschickungsgutsäule, ohne daß Beschickungsgut bereits aus dem Raum 13 zwischen Hülse 8 und Verschlußorgan 4,5 zu entweichen vermag, der seine Stellung ständig weiter absenkt

so Im Zuge dieser Absenkbewegung schiebt sich die Hülse 8 vorhang- oder schürzenartig von innen mit Abstand über den Dichtungssitz 3. Diese Absenkbewegung der Hülse 8 erfolgt so lange, bis diese ihre mit Il bezeichnete Schutzstellung erreicht hat Dies ist dann der Fall, wenn der untere, abgerundete Bereich der Führungsrippe auf den oberen, gleichfalls abgerundeten Bereich 15 der Deckenwandung 1 des zu beschickenden Behälters oberhalb des Dichtungssitzes 3 auftrifft Hierdurch wird einerseits die Absenkbewegung der Hülse 8 begrenzt während das Verschlußorgan 4, 5 seine Absenkbewegung fortsetzt Dadurch wird jetzt die Dichtungsverbindung zwischen Hülse 8 und Dichtungsfläche Aa des Verschlußorgans aufgehoben, und da; Beschickungsgut beginnt, durch den sich so bildender freien Querschnitt der im übrigen durch die Konturgebung der Dichtungsfläche Aa des Verschlußorgans irr Zuge von dessen Absenkbewegung gleichfalls sich ständig erweitert hindurchzuströmen. Dabei aber lieg

beim dargestellten Ausführungsbeispiel der höchste Bereich des Abströmquerschnittes für das Beschikkungsgut unterhalb des Höhenniveaus des Dichtungssitzes 3, der seinerseits durch die Hülse 8 vor Berührung mit dem Beschickungsgut geschützt ist Bei bestimmten Beschickungsgütern braucht die Schutzstellung 11 der Hülse 8 nicht so tief vorgesehen zu sein, sie kann vielmehr sogar ein Höhenniveau oberhalb des Dichtungssitzes 3 haben, sofern gewährleistet ist daß das Beschickungsgut aufgrund seiner Schüttwinkel- bzw. Fließwinkeleigenschaften nicht den Dichtungssitz 3 erreichen kann, sondern vielmehr immer an diesem berührungslos vorbeiströmt. Eine solche Ausbildung empfiehlt sich jedoch immer nur dann, wenn das Beschickungsgut Normaltemperatur aufweist. Die in F i g. 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform schützt hingegen ferner auch noch gegen Wärmeeinwirkung des Beschickungsgutes auf den Dichtungssitz 3.

Andererseits ergibt sich im Zuge der Öffnungsbewegung in dem Augenblick, in dem der untere Bereich der Führungsrippen 9 der Hülse 8 auf die als Auflaufwulst ausgebildete, gleichfalls allseitig eine Abrundung aufweisende Fläche 15 oberhalb des Dichtungssitzes 3 der Deckenwandung 1 des zu beschickenden Behälters auftrifft, automatisch ein Aufschlagimpuls. Durch diesen kommt es zu einer Erschütterung des dichtungssitznahen Bereichs der Deckenwandung 1, die bewirkt, daß etwaige Ablagerungen auf dieser Fläche automatisch in den schon längst freien Ringspalt zwischen Dichtungssitz und unterem Randbereich 4 des Verschlußorgans 4, 5 herabrieselt, und andererseits der Hülse 8 und gegebenenfalls bei entsprechender Abstimmung des Bewegungsablaufes auf die Geometrie durch Übertragung der unteren ringförmigen Stirnflächen derselben auch auf das Verschlußorgan 4, 5, wodurch etwaige Verdichtungen und Brückenbildungen des unteren Bereichs der Beschickungsgutsäule gleichfalls automatisch und zuverlässig ein stets an der gleichen Stelle auftretender sicherer Beginn des Abströmvorganges gewährleistet wird.

In Fig.2 ist die maximale Absenksteliung des Verschlußorgans 4, 5 dargestellt. Bis zum Erreichen derselben hat das Beschickungsgut ausreichend Raum, durch den Ringspalt, der sich zwischen Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4, 5 einerseits und der Unterkante der in Schutzstellung II befindlichen Hülse 8 andererseits öffnet, abzuströmen. Dabei ist stets gewährleistet, daß dieser Beschickungsgutstrom berührungslos am Dichtungssitz 3 vorbeigeht. Dabei ist aber ständig ein ringförmiger Durchtrittsquerschnitt zwisehen Außenoberfläche der Hülse 8 und innerem Stirnrand der Einströmöffnung 2 frei. Durch diesen kann, falls dies für erforderlich erachtet werden sollte, im zu beschickenden Behälter enthaltenes gasförmiges Medium im Zuge seiner Verdrängung durch in den Behälter eingebrachtes Beschickungsgut abströmen. Dieses kann in bereits beschriebener Weise die Oberkante der Hülse 8 umströmend sich selbst seinen Weg durch den Abströmmund des Trichters 12 und das durch diesen einströmende Beschickungsgut bahnen, um ins Innere eines etwa unmittelbar vorgeschalteten Vorratsbehälters, aus welchem heraus der zu befüllende Behälter unmittelbar mit Beschickungsgut beschickt wird, zu gelangen. Es kann andererseits aber auch dadurch abgeführt werden, daß — wie in Fig. 1 b5 dargestellt — in die Pufferkammer 16 zwischen der Außenoberfläche der Hülse 8 und der Innenoberfläche des Rohrstutzens 10 ein Anschlußstutzen 24 für eine Abführungsleitung mündet Durch diese kann das gasförmige Beschickungsraummedium abgeführt und über eine oder mehrere Zweigleitungen, die in den oberen Bereich der Wandung des Vorratsbehälters münden, in diesen als Füllmedium für den sich absenkenden Entnahmegutpegel verwendet werden, oder aber es kann dieses Beschickungsraummedium über diese Leitung anderweitig abgeführt werden, beispielsweise zur Reinigung, Filterung, Trocknung, Kompression oder dergleichen, um ein Recycling desselben zu ermöglichen. Dabei ist es ohne Belang, ob das Beschickungsraummedium unter Normaldruck, das heißt unter dem Druck der Umgebung, steht oder aber unter Oberdruck gegenüber dieser. Da durch die Konzeption schon lange vor der Freigabe des Abströmbzw. Einströmvorganges des Beschickungsgutes die Druckdichtung zwischen unterem Randbereich 4 des Verschlußorgans 4, 5 und dem Dichtungssitz 3 strömungsoffen ist eignet sich die Verschlußvorrichtung nach der Erfindung erstmalig auch dazu, eine Druckentspannung im zu beschickenden Behälter vorzunehmen, bevor das eigentliche Einbringen des Beschickungsgutes beginnt Dabei kann eine solche Druckentlastungs- oder Verdrängungsströmung auch noch während des Einbringens des Beschickungsgutes in den Behälter fortdauern. Es handelt sich bei der Erfindung erstmalig um ein echtes Zweiström-Absperrorgan mit zwei gegenläufig stattfindenden Strömungen, nämlich einmal der Beschickungsgutströmung in den zu befüllenden Behälter hinein, und zum anderen der Strömung des gasförmigen Mediums durch den strömungsoffenen Bereich des Durchtrittsquerschnittes oberhalb des Beschickungsgutstromes. Zur Beeinflussung der gasförmigen Gegenströmung in die Pufferkammer 16 hinein und von dieser in die Abführungsleitung 24 beispielsweise hinsichtlich ihres zeitlichen Ablaufs kann an geeigneter Stelle in der Abführüngsleitung 24 ein nicht dargestelltes Drosselventil bekannter Ausführung angeordnet sein, das im übrigen manuell, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar oder sogar auch fernsteuerbar sein kann.

Für ein Schließen der Verschlußvorrichtung nach der Erfindung wird der Betätigungszylinder 20 in entgegengesetzter Richtung mit Hydraulik- oder Pneumatikdruckmittel angespeist, so daß die Kolbenstange 19 ausfährt und das von deren Spitze getragene Verschlußorgan 4, 5 eine Hubbewegung durchmacht. Im Zuge derselben gelangt seine Dichtungsfläche 4a in ihrem kugelkalottenförmigen Bereich 4 auf das Höhenniveau der Schutzstellung II der Hülse 8. Während der Schließbewegung bahnt sich dabei das Verschlußorgan mit seinem oberen, kegelförmigen Bereich 5 seinen Weg durch den Beschickungsgutstrom nach Art eines Rammsporns. Beim Auftreffen auf die in Schutzstellung II befindliche Unterkante der Hülse 8 ergibt sich wiederum ein Lockerungsimpuls auf das Verschlußorgan 4, 5 einerseits ebenso wie auf die Hülse 8 andererseits. Und dieser automatisch und reproduzierbar stets an der gleichen Stelle auftretende Lockerungsimpuls dient aufgabengemäß dazu, etwa auf dem unterhalb der Unterkante der Hülse 8 gelegenen Bereich der Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4, 5 haften gebliebene Beschickungsgutpartikel so zu lösen, daß diese an diesem Bereich der Dichtungsfläche 4a herabrieseln, oder durch den immer noch freien ringförmigen Querschnitt zwischen dieser Dichtungsfläche und dem Dichtungssitz 3 frei nach unten fallen. Es tritt also automatisch eine Art Selbstreinigungswirkung

der Dichtungsfläche 4a in ihrem später für die Druckabdichtung dienenden unteren Randbereich 4 auf. Diese wird noch unterstützt durch die Ausbildung der inneren und äußeren Randkontur der Hülse 8. Wie besonders gut aus F i g. 2 erkennbar, wird durch die sich nach außen erweiternde Anfasung 17 des unteren Stirnbereiches der Hülse 8 Raum freigelegt, in welchen während des Auftreffens der Dichtungsfläche 4a auf die Hülse 8 oder kurz vor diesem Beschickungsgutpartikel in die Pufferkammer 16 abgesprengt und aus dieser zu freiem Fall durch den bereits beschriebenen Ringquerschnitt nach unten abfallen können. Die weiterhin vorhandene innere Anfasung 14 dient dazu, den Berührungsbereich zwischen Hülse 8 und Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4, 5 automatisch von Beschickungsgutpartikeln freizulegen. Kurz vor dem Auftreffen der Dichtungsfläche 4a auf die Unterkante der Hülse 8 werden nämlich die ·η diesem Zwischenraum zwischen Anfasung 14 und Dichtungsfläche 4a befindlichen Beschickungsgutpartikel je nach Korngröße etwas früher oder später in jedem Fall jedoch vor dem endgültigen Dichtungsverschluß, durch die Fortsetzung der Schließbewegung des Verschlußorgans 4, 5 automatisch nach oben abgelenkt. Auch in dieser Hinsicht tritt also hier eine solche Selbstreinigungswirkung auf, die jedenfalls den Anlagebereich von Hülse 8 und Verschlußorgan 4, 5 praktisch beschickungsgutfrei hält. Für den Fall, daß einmal Beschickungsgutpartikel beispielsweise wegen ungünstiger Korngröße oder -konfiguration nicht nach oben abgesprengt werden können sollten, ist die Abrundung der zwischen den beiden Anfasungen 17 und 14 gebildeten Kante vorgesehen. Diese unterstützt für einen solchen Fall die bereits beschriebenen Einstellmöglichkeiten von Verschlußorgan 4, 5 und Hülse 8 zur Erzielung einer beschickungsgutdichten Abdichtung.

Nunmehr wird bei Fortsetzung der Schließbewegung die zwischen Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4, 5 und Hülse 8 eingeschlossene Beschickungsgutsäule angehoben, wobei die Hülse 8 diese umschließend der Hubbewegung folgt. Gegen Ende der Schließbewegung nähert sich dann der kugelkalottenförmige untere Randbereich der Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4, 5 dem Dichtungssitz 3. Auch in diesem Augenblick setzt jetzt eine vorgesehene Selbstreinigungswirkung ein, indem nämlich oberhalb des Dichtungssitzes auf der Wölbungsfläche 15 der Einlaßöffnung 2 befindliche Beschickungsgutpartikel ebenso in den zwischen Ein.'aßöffnungswandung und Verschlußorgan sich nach oben erweiternd öffnenden Zwischenraum abgesprengt werden, wie etwa oberhalb der Druckdichtungszone auf der Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4, 5 verbliebene BeschickungsgutpartikeL Gleichzeitig wird durch die Anfasung 18 in dem Flansch 1 unterhalb des Dichtungssitzes 3, die einen sich nach unten erweiternd öffnenden Zwischenraum 7 ίο zwischen Flansch 1 und unterem Randbereich der Dichtungsfläche 4a des Verschlußorgans 4,5 schafft, die Möglichkeit gegeben, daß jetzt im Zuge der letzten Bewegungsphase etwa noch auf diesem äußersten Randbereich der Dichtungsfläche 4a befindliche Beschickungsgutpartikel sich nicht mit der Schließbewegung in das Material des Dichtungssitzes 3 einpressen und einprägen können, sondern vor endgültigem Abschluß der Druckdichtungsverbindung automatisch nach unten ins Innere des zu beschickenden Behälters hinein abgesprengt werden.

Es ist erkennbar, daß die Selbstreinigungswirkung nach der Konzeption im Wechselspiel steht mit den unterschiedlichen Maßnahmen für ständige Ausgleichsmöglichkeiten der Relativstellung der die beiden Dichtungen, nämlich einmal die Beschickungsgutdichtung und zum anderen die Druckdichtung, bewirkenden Bauteile zueinander. Überall ist dabei für Unienberührung der diese Dichtungswirkungen erbringenden Bauteile aneinander gesorgt. Besonders verschleißfreie jo Ausgleichsmöglichkeiten ergeben sich dabei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Abrundung der jeweiligen auf einer Fläche aufsetzenden Berührungskanten. In der gleichen Richtung der Unterstützung der Selbstreinigungswirkung und der Selbsteinstellungsmöglichkeiten zielt die aus F i g. 3 erkennbare beidseitige Anspitzung der äußeren Stirnfläche der Führungsrippen 9 der Hülse 8. Die beidseilige Anspitzung bzw. Anfasung ebenso wie die Abrundung der Kante zwischen diesen beiden Anspitzungsflächen der Führungsrippen 9 (vergl. F i g. 3) dient der Selbstreinigung, das heißt der möglichst weitgehenden Vermeidung von Verklemmungen von Beschickungsgutpartikeln zwischen Stirnseite der Führungsrippen 9 und Rohrstutzen 10, welche Kipp- bzw. Taumelbewegungen als Ausgleichsbewegungen ebenso stören könnten, wie die Auf- und Abbewegung der Hülse 8.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (32)

Patentansprüche:

1. Verschlußvorrichtung für eine öffnung in der Wandung eines mit rieselfähigem Schüttgut, zähflie-Senden Aufschwemmungen, Schlämmen oder der- :· gleichen chargenweise zu beschickenden oder zu entleerenden und nach der Beschickung bzw. Entleerung dichtend zu verschließenden Behälters mit einem an einem wandungsfesten Dichtungssitz mit seiner Dichtungsfläche in Dichtungsanlage ι ο bringbaren Verschlußorgan, das eine mit dem wandungsfesten Dichtungssitz in linienförmige Dichtungsanlage bringbare Dichtungsfläche aufweist und mit einer Führungseinrichtung für das Beschickungsgut, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gutführungstrichter (12) und dem Verschlußorgan (4, 5) eins Hülse (8) in senkrechter Richtung begrenzt bewegbar angeordnet ist, deren Durchmesser geringer als der des Dichtungssitzes (3) und größer als der der Gutführung (12) ist und die bei geöffnetem Verschlußorgan (4, 5) den Dichtungssitz (3) gegen das Schüttgut abdeckt sowie mit ihrem unteren Rand in der Schließstellung auf einer Dichtungsfläche (4a) des Verschlußorgans (4, 5) aufliegt und daß die 2> Führungseinrichtung (12) so angeordnet und ausgebildet ist, daß das Schüttgut in dem von der Hülle (8) eingeschlossenen Bereich gelenkt wird.

2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung ju als Trichter (12) ausgebildet ist und daß zumindest ein Teil des Verschlußorgans (4, 5) in dessen voller Schließstellung in das Trichterinnere hineinragt.

3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (4, « S) als Kegelstumpf, als Kegel, als Kugelkalotte oder als Kegelstumpf mit etwa kartenförmig abgerundetem Kulminationsbereich ausgebildet ist.

4. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (4, 5) eine kugelkulottenförmige Dichtungsfläche (4,5) aufweist.

5. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (4,

5) eine aus einem kegelförmigen Kulminationsbe- ^ reich (5) und einem sich an diesen nach außen anschließenden kugelkalottenförmigen Bereich (4) aufweist.

6. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse ί< > (8) durch Schwerkraftwirkung in Anlage an der Dichtungsfläche (4a) des Verschlußorgans (4, 5) gehalten ist.

7. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse v> (8) für Hub- und Absenkbewegung wandseitig geführt ist.

8. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse

(8) während ihrer der Hub- und Absenkbewegung t>o des Verschlußorgans (4,5) folgenden Bewegung mit einem Freiheitsgrad für Kipp- bzw. Taumelbewegung mit leichter Winkelneigung zur Bewegungsrichtung (A)des Verschlußorgans (4,5) geführt ist.

9. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, f>5 dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (8) in gleichmäßigen Winkelabständen um ihre Außenoberfläche verteilt radial von dieser abstehende Führungsrippen (9) aufweist, deren Stirnflächen für Axialbewegung längs der Innenwandung eines deckenwandungsfesten Rohrstutzens (10) geführt sind.

10. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen der Führungsrippen (9) und dem Rohrstutzen (10) ein Bewegungsausgleichsspiel (a) für die Hülse (8) vorgesehen ist.

11. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (8) in ihrem unteren Randbereich einen sich nach außen hin aufweitenden Innendurchmesser (14) aufweist.

12. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung (14) des Innendurchmessers der Hülse (8) konusförmig ausgebildet ist (F ig. 2).

13. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse

(8) an ihrer unteren Stirnfläche abgerundeten Querschnitt aufweist.

14. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippen (9) als an einer Anschlagfläche (15) der Deckenwandung (1) auflaufende Auflaufnocken ausgebildet sind.

15. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch ein Schlagorgan

(9) zum Aufbringen eines Lockerungsimpulses auf die Beschickungsgutanhäufung zwischen Verschlußorgan (4, 5) und auf diesem ruhender Hülse (8) und/oder auf das Verschlußorgan (4,5) und/oder den dem Dichtungssitz (3) benachbarten Wandungsbereich.

16. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 15 mit radialen Führungsrippen für die Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Führungsrippen (9) als Schlagorgan ausgebildet sind, durch deren Auftreffen auf eine oberhalb des Dichtungssitzes (3) angeordnete wandungsfeste Auflaufnase oder -wulst (15) der Lockerungsimpuls aufbringbar ist.

17. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippen (9) in ihren Endbereichen abgerundet sind.

18. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkantenbereiche der Führungsrippen (9) sich nach außen hin verjüngen (F i g. 3).

19. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (8) in ihrem unteren Randbereich eine nach außen verlaufende Anfasung (17) aufweist.

20. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (1) oberhalb des Dichtungssitzes (3) eine einen sich nach oben stetig verengenden Zwischenraum (2) zwischen Wandung (1) und Dichtungsfläche (4a^ des Verschlußorgans (4, 5) darbietende Konturierung aufweist.

21. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (1) oberhalb des Dichtungssitzes (3) von der Dichtungsfläche (4a) des Verschlußorgans (4, 5) an bogenförmig wölbend (15) konturiert ist.

22. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb

des Dichtungssitzes (3) eine Pufferkammer (16) für während des Schließvorganges des Verschlußorgans (4, 5) aus dem Bereich des Dxhtungssitzes (3) abgelenkte Teile des Beschickungsgutes vorgesehen ist.

23. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 22 mit in einem Rohrstutzen über Führangsrippen mit Abstand geführter Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferkammer (16) zwischen Hülse (8) und Rohrstutzen (10) gebildet ist ι ο

24. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (1) unterhalb des Dichtungssitzes (3) eine einen sich nach unten stetig erweiternden Zwischenraum (7) zwischen Wandung und Dichtungsfläche (Aa) des Verschlußorgans (4, 5) darbietende Konturierung aufweist.

25. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandneigung des Zwischenraumes (7) zwischen Dichtungsfläche des VerschJußorgans (4, 5) und Deckenwandung (1) an der engsten Stelle derselben mindestens dem Scküttwinkel bzw. Fließwinkel des in den Behälter einzubringenden Beschickungsgutes mit maximalem Schüttwinkel bzw. Fließwinkel entspricht.

26. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitz (3) durch eine Ringdichtung aus elastischem Material gebildet ist, die in der inneren Stirnwandung der Einlauföffnung gehalten ist. jo

27. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (4, 5) zumindest während seines Anlegevorganges am Dichtungssitz (3) mit einem Freiheitsgrad für Kipp- bzw. Taumelbewegung um seine Bewegungsachse gehalten ist.

28. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschluöorgan (4, 5) am Ende einer Kolbenstange (19) eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Zylinders (20) angeordnet ist, der über von der Wandung (1) ins Behälterinnere hineinragende Stehbolzen (21) im Inneren des Behälters gehalten ist.

29. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Stehbolzen (21) als Zuführungs- bzw. Abführungsrohre für das Hydraulik- oder Pneumatik-Druckmittel ausgebildet sind.

30. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüehe 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Zeitspanne vor der Freigabe des freien Abgleitens des Beschickungsgutes von der Dichtungsfläche (Aa) des Verschlußcrgans (4, 5) durch Aufheben der Auflageverbindung der Hülse (8) auf dieser die Dichtungswirkung zwischen Dichtungsfläche (Aa) des Verschlußorgans (4,5) und Dichtungssitz (3) aufhebbar und in dieser Zeitspanne durch den etwa ringförmigen noch beschickungsgutfreien Zwischenraum zwischen Dichtungsfläche (Aa) des Verschlußorgans (4,5) und Dichtungssitz (3) ein Überdruck im Innern des Behälters entspannbar und/oder die Behälteratmosphäre zumindest teilweise abführbar ist

31. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprü- b5 ehe 22 bis 30 mit Pufferkammer oberhalb des Dichtungssitzes, dadurch gekennzeichnet, daß in die Pufferkammer (16) vcn außen her eine Belüftungsoder Druckentspannungsleiiung(24) mündet

32. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet daß in der Belüftungs- oder Druckentspannungsleitung (24) ein Drosselventil angeordnet ist