DE2812125A1

DE2812125A1 - Verfahren und vorrichtung zum oeffnen und entleeren von faessern

Info

Publication number: DE2812125A1
Application number: DE19782812125
Authority: DE
Inventors: Karl-Johan Bostroem
Original assignee: Boliden AB
Current assignee: Boliden AB
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1978-09-28
Also published as: SE404911B; FI63365B; NO780982L; NO145302B; US4217072A; SE7703213L; FI63365C; CA1085767A; NO145302C; FI780866A

Description

DIPL.-ING. PETER- C. SROKA
PATENTANWALT

·5·

4 DÜSSELDORF 11 dom1n1kanerstr.37, postfach728

TELEFOn(OIII) 574022

telegr. patentbrydces düsseldorf

Boliden Aktiebolag Stockholm/Schweden

den 17. März 19 78 I-48o6 -14/8

Verfahren und Vorrichtung zum öffnen und Entleeren von Fässern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum öffnen und Entleeren von Fässern, die flüssige, granulatförmige oder pulverförmige Güter enthalten, ohne daß es zu einer Verunreinigung der Umgebung kommt.

Aufgrund der ständig anwachsenden Umweltbelastungen durch chemische und andere schädliche Stoffe in der Atmosphäre und die dadurch bedingten gesundheitlichen Gefahren werden ständig höhere Anforderungen im Hinblick auf den Umweltschutz gestellt.

In diesem Zusammenhang ist ein besonderes Augenmerk auf solche Verfahren und Arbeitsschritte zu richten, bei denen Chemikalien oder sonstige pulverförmige Produkte mit schädlichen Eigenschaften gehandhabt werden, wobei es darum geht, zu verhindern, daß solche Chemikalien und Produkte in die Umgebung gelangen.

In diesem Zusammenhang entstehen insbesondere ernsthafte Pro-

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blerne beim Entleeren derartiger Güter aus ihren Transportbehältern oder Transportfässern vor der Weiterverarbeitung dieser Güter.

Chemikalien oder ähnliche Güter werden häufig in Transportbehältern oder -fässern mit insbesondere kreisrundem Querschnitt transportiert, die nach dem Füllen verschlossen und mit einem getrennten Deckel abgedichtet werden. Beim Öffnen derartiger Behälter oder Fässer wird dieser Deckel normalerweise aufgebrochen oder entfernt, wobei der Behälter bzw. das Faß sich in einer aufrechtstehenden Position befindet.

Eine übliche Methode zum Öffnen derartiger Behälter oder Fässer besteht darin, den Deckel entlang des Umfangs mit einem pneumatischen Werkzeug, beispielsweise Meissel od.dgl. aufzustemmen oder aufzubrechen. Diese Öffnungsmethode ist sehr kraftaufwendig und führt zu einer wesentlichen Umweltbelastung durch Geräuschentwicklung und auch Staubentwicklung, wenn die Behälter bzw. Fässer trockene, insbesondere pulverförmige Güter enthalten.

Nach dem Öffnen des Faßdeckels wird der Faßinhalt normalerweise in Sammelbehälter, Verteilerkanäle od.dgl. geschüttet. Bei einer derartigen Entleerungsweise werden normalerweise große Staubmengen erzeugt, die zu einer Verschmutzung der Umgebung bzw. Atmosphäre führen, wobei außerdem zum Entleeren verhältnismäßig große Kräfte benötigt werden.

Es sind bereits Versuche unternommen worden, zur Herabsetzung des Kraftbedarfes mechanische Hilfseinrichtungen, beispielsweise Faßwender od.dgl., zu verwenden, die jedoch üblicherweise relativ kompliziert, raumaufwendig und kostspielig sind.

Es sind weiterhin Versuche unternommen worden, das Austreten von Staub in die Umgebung bzw. Atmosphäre zu verhindern, indem man die entsprechenden Arbeitsräume abschirmt und gegebenenfalls in Kombination dazu Gasreinigungs- und Staubab-

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saugungsanlagen verwendet. Eine derartige Raumabkapselung führt jedoch zu relativ aufwendigen Anlagen, wobei die Kapazität der Reinigungs- und Absauganlagen relativ groß sein muß, da das Entleeren von Fässern normalerweise momentan erfolgt. Diese Entleerungsweisen für Fässer oder sonstige Behälter werden daher in der Praxis nur in besonderen Fällen angewandt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum einfachen und wirkungsvollen öffnen und Entleeren von Transportfässern oder Transportbehältern zu schaffen, wobei beispielsweise bei pulverförmigen Faßinhalten das Austreten von Staub in die Atmosphäre oder Umgebung ausgeschaltet sein soll, so daß hinsichtlich der Konstruktion komplizierte und raumaufwendige Zusatzeinrichtungen überflüssig werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man den Faßboden abdichtend mit einem umlaufenden Randstreifen auf eine Trag- und Dichtplatte stellt, die eine unterhalb des Fasses liegende Durchlaßöffnung für die aus dem Faß auszuleerenden Güter hat, daß man das Faß in dieser Relativstellung zu der Durchlaßöffnung verriegelt, daß man eine Raltivdrehung zwischen der Tragplatte und einer Schneideinrichtung erzeugt, die dabei von unten her durch die Durchlaßöffnung in dem Faßboden eine kreisförmige, den Faßboden durchdringende Schnittlinie mit einem Umfangswinkel von höchstens 36o° erzeugt, und daß man die nach Aufschneiden des Faßbodens aus dem Faß auströmenden Güter durch die Durchlaßöffnung und einen gegenüber der Umgebung abgeschirmten Kanal oder Schacht in einen Speicher auströmen läßt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit einer Durchlaßöffnung versehene Tragplatte enthält, auf der der Faßboden abdichtend mit einem umlaufenden Randstreifen

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oberhalb der Durchlaßöffnung abstellbar ist, daß Sicherungsbzw. Verriegelungsorgane, um das Faß in der im wesentlichen zu der Durchlaßöffnung koaxialen Stellung zu verriegeln, und eine Schneideinrichtung vorgesehen sind, die von unten her durch die Durchlaßöffnung in eine Schneidstellung gegen den Faßboden bringbar ist, wobei die Tragplatte bzw. die Schneideinrichtung zu einer Relativdrehung gegeneinander antreibbar sind, und daß unterhalb der Durchlaßöffnung ein Speicherbehälter angeordnet ist, der mit der Durchlaßöffnung durch einen gegenüber der Umgebung abgeschirmten Kanal in Verbindung steht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Faßöffners;

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine erste abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faßöffners,

Fig. 3 teilweise im Schnitt eine weitere abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faßöffners, der im wesentlichen als eine Kombination der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Faßöffner ist;

Fig. 4 im Schnitt eine sich auf die Antriebseinrichtung des in Fig. 3 dargestellten Faßöffners beziehende Detailansicht;

Fig. 5 eine teilweise Schnittansicht des im wesentlichen des in Fig. 1 dargestellten Faßöffners mit zugeordneter automatischer Überwachungs- und Steuereinrichtung, und

Fig. 6 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-A in Fig. 5.

Die eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faßöffners darstellende Fig. 1 zeigt einen Fußboden 1o mit einem sich konisch nach unten verjüngenden Aufnähmetrichter bzw. Aufnahmeschacht 11 für die aus einem Transportbehälter bzw. einem Faß 12 zu entleerenden, normalerweise

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pulvrigen Güter. Der Behälter bzw. das Faß 12 befindet sich in dem Faßöffner, der dazu dient, die pulverförmigen Güter durch den Boden des Fasses bzw. Behälters 12 ohne Stauberzeugung oder Verunreinigung der Umgebung zu entleeren. Der Faßöffner, in bzw. auf dem sich der Behälter bzw. das Faß 12 zum Zwecke seiner Entleerung befindet, umfaßt eine Tragplatte 13 od.dgl. mit einer kreisförmigen Durchlaßöffnung 14, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Fasses 12. Die Vorrichtung ist so gestaltet, daß der die Durchlassöffnung 14 umgebende Rand 15 als Stützfläche für den Bodenumfangsrand des Fasses 12 dient, wobei dieser Bodenumfangsrand üblicherweise durch einen umlaufenden Endflansch oder einen Wulst gebildet wird, der in der Praxis die einzige Fläche darstellt, mit der das Faß auf dem Stützrand 15 ruht. Von der Tragplatte 13 erstreckt sich ein Zentrierungskonus 16 nach oben, der gegenüber dem Mittelpunkt bzw. der Achse der Durchlaßöffnung 14 zentriert ist, und dessen Innenwand wiederum dazu dient, ein auf den Stützrand 15 mit dem unteren Faßrand aufgestelltes Faß gegenüber der Durchlaßöffnung 14 zu zentrieren.

Die Tragplatte 13 des Faßöffners wird von einem geschlossenen Rahmen 17 od.dgl. getragen. Auf der Tragplatte 13 sind in Lagerböcken 18 drei Sicherungsorgane 21 schwenkbar gelagert, die dazu dienen, während des Faßentleerens den unteren Faßrand gut abgedichtet gegen den Stützrand 15 der Tragplatte zu drücken bzw. zu halten.

Die Sicherungsorgane 21 können von jeder geeigneten Art sein, d.h. es kann sich um mechanische, pneumatische oder hydraulische Organe handeln. Bei der dargestellten Ausführungsform wird aus Gründen der Vereinfachung davon ausgegangen, daß es sich bei den Sicherungsorganen 21 um an sich bekannte Kolben-Zylinder-Einheiten 2o mit Kolben handelt, deren Kolbenstangen an ihren freien Enden Greiferklauen 19 aufweisen, die über den oberen Rand des Fasses gelegt sind. Die Kolben können pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden. Durch Beaufschla-

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-logung der jeweiligen Kolbenflächen innerhalb der Kolben-Zylinder-Einheiten 2o ist es möglich, die Kolbenstangen einerseits schnell einzufahren, um die Fässer in ihrer Entleerungsposition zu fixieren, und andererseits die Kolbenstanden schnell auszufahren, wodurch das einzelne Faß wieder freigegeben wird, so daß es nach dem Entleeren durch ein neues ungeöffnetes Faß ersetzt werden kann.

Eine der wesentlichen Voraussetzungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es zum Aufschneiden der den Boden des Fasses 12 bildenden Wand möglich ist, zwischen dem Faß und einer zum Aufschneiden des Bodens vorgesehenen Schneideinrichtung eine relative Drehbewegung zu erzeugen. Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das Faß festgehalten, während die Schneideinrichtung relativ dazu entlang einer gebogenen bzw. kreisförmigen Linie bewegt wird, wobei die Schneideinrichtung die Bodenwand durchschneidet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist eine entlang einer Kreisbahn bewegliche Schneideinrichtung 22 vorgesehen, deren Schneidkante im wesentlichen in der Ebene des Bodens des Fasses um eine Drehachse herumbewegbar ist. Die Konstruktion und das Arbeitsprinzip dieser Schneideinrichtung wird im folgenden mehr ins einzelne gehend beschrieben.

Beim Aufschneiden des Bodens strömen die aus dem Faß 12 zu entleerenden Güter durch die Durchlaßöffnung 14 und gelangen durch den Aufnahmeschacht 11 und eine sich daran anschliessende Leitung 23 nach unten in einen Behälter 24, bei dem es sich beispielsweise um einen stationären Lagerbehälter oder einen Transportbehälter handeln kann.

Um zu verhindern, daß die aus dem Faß 12 ausströmenden Güter auf ihrem Weg durch die Durchlaßöffnung 14 zu dem Aufnahmeschacht 11 in die Umgebung austreten, befindet sich zwischen der Durchlaßöffnung 14 und dem Aufnahmeschacht 11 eine rohr-

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förmige Abschirmung 25, die in Richtung des Pfeiles A, d.h. in Uhrzeigerrichtung, um ihre Mittelachse zu einer Rotationsbewegung antreibbar ist. Das untere Ende der rohrförmigen Abschirmung 25 ist über einen Ringflansch und eine zwischengelegte Dichtung 27 auf dem Boden 1o abgestützt, während das obere Ende der ringförmigen Abschirmung 25 mittels des schematisch dargestellten Lagers 2 8 innerhalb des Rahmens 17 um seine Mittelachse drehbar gelagert ist; bei dem Lager 28 kann es sich um ein Gleitlager, Walzenlager oder Kugellager handeln.

Die Schneideinrichtung 22 ist mittels der Halterung 29 derart an der Innenseite der rohrförmigen Abschirmung 25 befestigt, daß ihre Schneidkante in der der Drehbewegung der Abschirmung 25 unmittelbar vorausgehenden Ausgangsstellung durch den Boden des Fasses 12 dringt. Aufgrund dieser einfachen Konstruktion dringt die Schneidkante 3o dann, wenn ein Faß mit einem ausreichenden Gewicht bzw. einer ausreichenden Kraft auf die Tragplatte 13 aufgestellt bzw. gedrückt wird, in die Bodenwand des Fasses ein und gelangt in eine Schneidstellung, bevor das Faß mittels der Sicherungsorgane festgeklemmt wird und die Rotationsbewegung der rohrförmigen Abschirmung 25 beginnt.

Da die rohrförmige Abschirmung 2 5 mittels des Lagers 28 drehbar gelagert ist, ist auch die Schneideinrichtung um die Rotationsachse der Abschirmung 25 drehbar, so daß mittels der Schneideinrichtung eine kreisbogenförmige Schnittlinie im Boden des Fasses erzeugt werden kann. Die Schnittlinie kann über einen maximalen Winkel von 36o gehen, wobei es erfindungsgemäß jedoch auch möglich ist, den Schneidvorgang vor Erreichen eines Winkels von 36o° zu unterbrechen. Der Vorteil einer sich nicht über einen Winkel von 36o erstreckenden Kreisbogenlinie besteht darin, daß der bereits abgetrennte Teil des Faßbodens von dem noch nicht abgetrennten Bodenteil an dem Faß festgehalten wird, wobei sich im Bereich dieses noch nicht durchgetrennten Bodenabschnittes praktisch eine Knicklinie ausbilden wird, wenn das Gewicht

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der im Faß befindlichen Güter ausreicht, um den abgeschnittenen Bodenabschnitt nach unten zu verschwenken. Wenn der Boden über eine Kreisbogenlinie von 36o durchtrennt wird, wird der Faßboden mit den zu entleerenden Gütern nach unten fallen und muß später wieder entfernt werden, was sowohl schwierig als auch zeitaufwendig ist und auch zu einer Umweltverschmutzung durch auftretenden Staub führen kann. Diese Probleme treten nicht auf, wenn der Boden nur entlang einer Kreislinie von weniger als 36o durchtrennt wird.

Die Drehbewegung der rohrförmigen Abschirmung 25 kann erfindungsgemäß in der einfachsten Weise von Hand erfolgen, und zwar beispielsweise mittels einer Kurbel und einem einfachen Untersetzungsgetriebe.

Für den Fall, daß zum Durchschneiden des Bodens eine relativ hohe Kraft benötigt wird, wird die rohrförmige Abschirmung vorzugsweise in der in Fig. 1 dargestellten Art mechanisch angetrieben. Zu diesem Zweck ist an der Unterseite des inneren Lagerringes 31 ein Zahnkranz 32 befestigt, in den ein Ritzel 33 eingreift. Dieses Ritzel 3 3 ist auf einer Abtriebswelle 34, beispielsweise der Abtriebswelle eines Elektromotors 35, montiert, der stationär an dem Rahmen 17 befestigt ist und über das Ritzel 33 und den Zahnkranz 32 zum Antrieb der Abschirmung 25 und damit der Schneideinrichtung 22 dient. Der Elektromotor kann entweder zum kontinuierlichen oder intermittierenden Antrieb der rohrförmigen Abschrimung 25 vorgesehen sein.

Mittels des an Hand von Fig. 1 beschriebenen Faßöffners ist es in einer einfachen und bequemen Art und Weise möglich, ein Faß oder einen sonstigen Behälter ohne Staubentwicklung und Umweltverschmutzung zu öffnen und zu entleeren, wodurch für die mit dem Faßöffnen und Faßentleeren befasten Bedienungspersonen Gesundheitsrisiken entfallen.

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Die Erfindung bezieht sich auch auf verschiedene Abwandlungen und Modifikationen des in Fig. 1 dargestellten Faßöffners» Der in Fig. 2 dargestellte Faßöffner ist beispielsweise im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Faßöffner derart gestaltet, daß das Faß 12 in ührzeigerrichtung (Pfeil B) um seine Mittelachse zu einer Rotationsbewegung angetrieben wird, während die Schneideinrichtung 36 zum Durchschneiden bzw. Aufschneiden des Faßbodens auf einer Welle 37 gelagert ist und zu einer hin- und hergehenden Schwenkbewegung antreibbar ist» Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist eine stationäre rohrförmige Abschirmung 38 vorgesehen, die mittels eines unteren Flanschringes 39 abdichtend auf dem Boden 1o ruht.

Die gemäß Fig. 1 stationäre Tragplatte 13 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch einen drehbaren Getriebekasten 4o ersetzt. Die obere Begrenzungswand 41 des Getriebekastens 4o bildet die Tragplatte und ist mit einer zentralen kreisförmigen Durchlaßöffnung 42 für die aus dem Faß 12 ausströmenden Güter versehen, wobei das Faß ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 auf einem die Durchlaßöffnung 42 umgebenden Stützrand 43 ruht. Von diesem Stützrand 43 erstreckt sich nach oben ein Zentrierungskonus 44, der im wesentlichen die gleiche Gestalt und Funktion hat wie der Zentrierungskonus 16 gemäß Fig. 1. Die Unterseite des Getriebekastens 4o wird im wesentlichen von einem sich nach innen erstreckenden Ringflansch 45 gebildet.

Der Getriebekasten 4o ist um den oberen Abschnitt der stationären rohrförmigen Abschirmung 38 mittels eines Radiallagers drehbar, dessen innerer Lagerring 46 an der Abschirmung 38 befestigt ist, während der äußere Lagerring 47 in üblicher Weise an der Unterseite der oberen Trag- und Begrenzungswand 41 des Getriebekastens 4o befestigt ist.

Der äußere Lagerring 47 ist mit einem sich um seinen Umfang erstreckenden Zahnring 48 versehen, in den ein Zahnritzel 49

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eingreift. Das Zahnritzel 49 ist auf der Abtriebswelle 5o beispielsweise eines Elektromotors 51 montiert. Dieser Elektromotor 51 ist auf einer stationären Halterung 52 gelagert, die an der Außenseite der stationären rohrförmigen Abschirmung 38 montiert ist. Der Getriebekasten 4o ist an seiner Unterseite nur von dem nach innen ragenden Ringflansch 45 begrenzt, dessen Innenradius ausreichend groß ist, um bei der Rotation des Getriebekastens 4o in Richtung des Pfeiles B eine gegenseitige Behinderung mit der Motorabtriebswelle 5o auszuschließen.

Die Welle 37 der Schneideinrichtung 36 ist innerhalb eines gesonderten Antriebsaggregates 53 derart gelagert, daß die Schneideinrichtung 36 zu einer hin- und hergehenden Schwenkbewegung antreibbar ist. Das Antriebsaggregat 5 3 ist stationär an der Außenseite der Abschirmung 3 8 montiert, und die Welle 37 erstreckt sich unter Verwendung geeigneter Dichtungen radial nach innen durch die Abschirmung 38. Innerhalb der Abschirmung 38 trägt die Welle 37 die Schneideinrichtung 36 in einer solchen Weise, daß diese auf einen bestimmten Radius relativ zur Mittelachse der Durchlaßöffnung 32 verschwenkbar ist und sich dabei durch diese Durchlaßöffnung 42 bis in eine Schneidstellung in dem Paßboden erstreckt. Während des Verschwenkens verläßt die Schneideinrichtung jeweils alternierend den Faßboden. Die Anordnung ist so getroffen, daß während der gesamten Schneidoperation die von dem Antriebsaggregat 53 angetriebene Schneideinrichtung 36 eine kontinuierliche hin- und hergehende Schwenkbewegung ausführt. Diese Schwenkmöglichkeit ist in Fig. 2 einmal in vollen Linien (Schneideinrichtung 36) und einmal gestrichelt (Schneideinrichtung 36a) dargestellt, wobei in der Stellung 36a die Schneideinrichtung sich in ihrer Schneidstellung befindet, während sie in der Stellung 36 eine Stellung außerhalb des Faßbodens einnimmt.

Das Antriebsaggregat kann jede geeignete Konstruktion haben, mit der es möglich ist, die Welle 37 zu einer hin- und her-

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gehenden Schwenkbewegung einerseits oder alternativ zu einer translatorischen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung anzutreiben« Das Antriebsaggregat 53 kann beispielsweise eine hin- und herbewegliche Zahnstange enthalten, von der über ein (nicht dargestelltes) Ritzel an der Welle 37 diese Welle zu einer oszillierenden Schwenkbewegung antreibbar ist₀ Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt das Antriebsaggregat 53 zwei sich nach außen erstreckende Zylinder 54 und 55, die abwechselnd zur Aufnahme eines oszillierend hin- und herbeweglichen Antriebsorganes (beispielsweise die erwähnte Zahnstange) für die Welle 3 7 dienen. Diese Zylinder können alternativ auch an sich bekannte Druckzylinder für Kolben sein, die durch ein geeignetes Druckmedium derart antreibbar sind, daß die Welle 37 die oszillierende Bewegung ausführt» Die Wahl eines geeigneten Antriebsaggregates hängt von den jeweils vorhandenen äußeren Umständen ab und steht in keinem Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung«

Um zu verhindern, daß aus dem Faß auströmendes Gut durch den Spalt zwischen dem Zentrierungskonus 44' und der stationären rohrförmigen Abschirmung 38 in die Umgebung gelangt, ist dieser Spalt durch einen Dichtungsring 56 verschlossen, der eine Relativbewegung zwischen dem Zentrierungskonus und der Abschirmung 38 zuläßt, ohne daß dadurch der Dichtungseffekt beeinträchtigt wird.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faßöffners dargestellt, der im wesentlichen eine Modifikation der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist. Die den verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Faßöffners gemeinsamen Konstruktionselemente tragen im übrigen in den verschiedenen Figuren jeweils das gleiche Bezugszeichen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist ebenfalls eine Schneideinrichtung 57 vorgesehen, die während des Schneidvorganges eine oszillierende translatorisehe Bewegung oder

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Schwenkbewegung auszuführen vermag, wobei der Getriebekasten mit dem darauf ruhenden Faß in Richtung des Pfeiles B zu einer intermittierenden Rotationsbewegung antreibbar ist.

Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 3 die Schneideinrichtung 5 an einer Welle 58 befestigt, die durch die Wand der Abschirmung 38 hindurchgeführt ist und mit ihrem die Schneideinrichtung tragenden Ende in diese Abschirmung ragt. Das äußere Ende der Welle ist mit einem rechtwinklig zur Welle liegenden Hebel versehen, an dessen freiem Ende sich ein Lagerbügel 59 befindet. An dem Lagerbügel 59 ist die Kolbenstange 6o einer doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit 61 angelenkt, deren Kolben mit dem der Kolbenstange abgewandten Ende an einem Lagerbügel 62 angelenkt ist, der an dem Flanschring 39 der rohrförmigen Abschirmung 38 befestigt ist. Durch abwechselnde Beaufschlagung der beiden Kolbenflächen des Arbeitskolbens der Kolben-Zylinder-Einheit 61 läßt sich die Schneideinrichtung 57 von der Kolbenstange 6o über den Hebel und die Welle 58 innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches zu einer oszillierenden Schwenkbewegung antreiben, wobei es zu einem Durchschneiden des Bodens eines auf den Faßöffner aufgestellten Fasses kommt.

Der Getriebekasten 4o der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird über das Zahnritzel 49 und den Zahnring 48 intermittierend in Uhrzeigerrichtung (Pfeil B) über eine Leerlaufeinheit 63 eines Hydraulik- oder Pneumatikmotors 64 angetrieben, der mit einem Ende an einem an der Abschirmung 3 befestigten Lagerbügel 65 angelenkt ist; die Kolbenstange 67 des Motors 64 ist mittels eines Lagerbügels 68 an einem drehbaren Teil der Leerlaufeinheit 63 angelenkt.

Die Leerlaufeinheit 63 und die zugeordneten Kraftübertragungselemente sind in größerem Maßstab in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 zeigt ausschnittsweise einen Abschnitt der rohrförmigen Abschirmung 38, an deren Außenumfang der innere Lagerring 46 montiert ist. Dem äußeren Lagerring 47 ist der Zahnring

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48 zugeordnet, der mit dem Zahnritzel 49 kämmt, das auf der Welle 66 montiert ist„ Die Welle 66 ist drehbar mittels der beiden Lager 76 gelagert, die innerhalb einer Lagerbuchse 69 montiert sind, welche mittels der Halterung 7o stationär an der rohrförmigen Abschirmung 38 befestigt ist. Das untere Ende der Welle 66 ist mittels der Lager 71 und 72 drehbar in einer weiteren Buchse 73 gelagert, die den in Fig» 3 dargestellten Lagerbügel 68 für die Kolbenstange trägt ο Zwischen der Welle 66 und der Buchse 73 befindet sich ein Antriebselement 74 bekannter Art, welches in einer Drehrichtung, bezogen auf Fig., 3 und 4 in Gegenuhrzeigerrichtung, eine Antriebskraft überträgt, während es in entgegengesetzter Richtung leerläuft» Wenn die Buchse 73 in Gegenuhrzeigerrichtung angetrieben wird, werden die Welle 66 und damit das Zahnritzel 49 in der gleichen Drehrichtung infolge der Verriegelung durch das Antriebselement 74 angetrieben, wodurch der Zahnring 48 und damit der Getriebekasten 4o mit den daran montierten Elementen zusammen mit dem Faß 7o in Uhrzeigerrichtung (Pfeil B) angetrieben weräen, und zwar um einen Drehwinkel, dessen Größe dem Arbeitshub der Kolbenstange 6 7 bestimmt ist«

Wenn die Kolbenstange 6 7 ihren Arbeitshub beendet hat und wieder in ihre Ausgangsposition innerhalb des Zylinders eingefahren wird, laufen das Antriebselement 6 4 und damit die Buchse 73 relativ zur Welle 66 leer bzw₀ frei um. Um die Welle 66 und damit das Zahnritzel 49 gegen eine unbeabsichtigte Rückwärtsdrehung in Uhrzeigerrichtung zu verriegeln, nachdem das Zahnritzel relativ zum Zahnring 48 eine Antriebsbewegung in Vorwärtsrichtung beendet hat, befindet sich zwischen der Welle 6 6 und der Lagerbuchse 69 ein Antriebsübertragungselement 75, das dem Antriebsübertragungselement 74 innerhalb der Buchse 73 vergleichbar ist«, Dieses Antriebs übertragungselement 75 verhindert eine Rotation der Welle 6 6 während des Zeitraumes, innerhalb dessen die Buchse 73 wieder in Uhrzeigerrichtung in ihre Ausgangsposition zurückgedreht wird? dieses Element 75 gestattet jedoch andererseits eine Frei- bzw»

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Leerlaufbewegung der Welle 66 innerhalb der Lagerbuchse 69, wenn diese Welle während der Arbeitsbewegung der Buchse 73 das Zahnritzel 49 um einen Schritt in Gegenuhrzeigerrichtung antreibt.

Wenn die schrittweise Bewegung des Zahnringes 48 in geeigneter Weise mit der Schwenkbewegung der Schneideinrichtung 57 koordiniert ist, kann der Boden des Fasses 12 in bevorzugter Weise aufgeschnitten werden.

Wenn die Schrittbewegung des Zahnringes 48 in geeigneter Weise mit der Schwenkbewegung der Schneideinrichtung 57 koordiniert ist, wird der Faßöffner in Betrieb gesetzt, so daß die Schneideinrichtung nach oben schwenkt und den Boden des Fasses 12 im Bereich seiner Peripherie durchschneidet. Die Schneideinrichtung 47 wird dann nach unten in eine Zwischenstellung zurückgeschwenkt, die kurz vor der ursprünglichen Ausgangsposition der Schneideinrichtung liegt; in dieser Zwischenposition befindet sich die Schneidkante immer noch radial innerhalb des Faßbodens. In dieser Position wird der Getriebekasten 4o mittels des Zahnritzels 49 und des Zahnringes 48 um einen Schritt in Rotation versetzt, wodurch das Faß 12 in gleichem Umfang in Drehrichtung weiterbewegt wird. Die Schneideinrichtung 47 wird dann wieder in ihre obere Grenzstellung verschwenkt, in der sie wiederum über eine bestimmte Länge einen Schnitt durch den Boden ausführt, um anschließend wieder in die Zwischenposition zurückgeschwenkt zu werden, bei der das Faß erneut in Rotation versetzt wird usw.. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Trenn- oder Schneidbewegung der Schneideinrichtung 5 7 zusammen mit der Rotation des Fasses 12 vollständig automatisch und in der notwendigen Weise koordiniert.

Die Drehung des Fasses 12 und die Schneidschritte der Schneideinrichtung 57 können entlang einer Kreisbogenlinie

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in der Nähe von vorzugsweise mehr als 36o durchgeführt werden, so daß aus dem Boden des Fasses 12 eine Kreisplatte ausgeschnitten wirdfl die die aus dem Faß zu entleerenden Güter begleitet»

Die Rotation des Fasses und das Durchschneiden des Bodens können vor Erreichen eines Drehwinkels von 36o° beendet werden, derart, daß die ausgeschnittene Bodenplatte noch mit dem Faß in Verbindung bleibt»

Bei den in Verbindung mit den Fig. 1-4 beschriebenen Ausführungsformen ist davon ausgegangen, daß die jeweiligen Drehungen der einzelnen Schneideinrichtungen 22, 36, und 47 relativ zum Faß von einem geeigneten Motor abgeleitet werden, dessen Betrieb mittels geeigneter von Hand betätigter Steuereinrichtungen gesteuert wird.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird der Boden des Fasses 12 im wesentlichen über einen Winkel von 36o° entlang einer kreisbogenförmxgen Linie aufgeschnitten, wobei dieser Schneidvorgang im wesentlichen von Hand überwacht und gesteuert wird, um eine Kreisplatte aus dem Faßboden auszuschneiden» Diese ausgeschnittene Kreisplatte fällt mit dem in dem Faß befindlichen Gut nach unten und muß anschließend wieder entfernt werden.

In vielen Fällen stellt diese ausgeschnittene Kreisplatte jedoch ein ernsthaftes Hindernis für die zu entleerenden Güter dar, wobei es bei dem notwentigen Entfernen dieser ausgeschnittenen Platte aus dem Strömungsweg der Schüttgüter zu einer Verunreinigung bzw. Verschmutzung der Umgebung durch diese Schüttgüter kommen kann.

Alternativ zu dem völligen Herausschneiden einer Kreisplatte besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, den Schneidvorgang vor Erreichen eines Umfangswinkels von 36o° zu unterbrechen, so daß der abgeschnittene Bodenteil entlang eines kleineren Winkelbereiches mit dem Faß in Verbindung bleibt und nicht

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mit den zu entleerenden Gütern nach unten fällt. Nach dem Entleeren des Fasses kann dieses dann insgesamt entfernt werden/ d. h. zusammen mit dem durchtrennten Bodenabschnitt, wodurch ein späteres Entfernen des Faßbodens aus dem Ströxnungsweg der Schüttgüter entfällt.

Erfindungsgemäß lassen sich verschiedene Äusführungsformen von Faßöffnern des oben beschriebenen Typs in der oben beschriebenen Weise handgesteuert betätigen. Diese überwachung und Steuerung von Hand ist insbesondere dann völlig ausreichend, wenn nur ein einziges Faß oder eine kleine Gruppe von Fässern geöffnet und entleert werden soll.

Wenn andererseits, beispielsweise im Rahmen eines großtechnischen Verfahrensablaufes, größere Gutmengen benötigt werden, d.h. wenn eine Vielzahl von Fässern geöffnet werden soll, ist es häufig notwendig oder zumindest wünschenswert, das öffnen von im wesentlichen kontinuierlich zugeführten Fässern automatisch zu überwachen und zu steuern. Eine derartige automatische Steuerung soll jedoch vorzugsweise auch die Möglichkeit einer Handsteuerung offen lassen. Die Möglichkeit einer automatischen Steuerung oder einer Handsteuerung ist bei den in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen eines Faßöffners gegeben.

Die Möglichkeit einer automatischen Überwachung und Steuerung wird im folgenden für die in Fig. 1 dargestellte einfachste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faßöffners beschrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform bildet im wesentlichen die Grundlage für die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform eines Faßöffners mit automatischer Steuerung; Aus Gründen der Vereinfachung sind in den Fig. 5 und 6 für identische Konstruktionselemente die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1.

In den Fig. 5 und 6 ist in beispielhafter Weise eine automatische Steuerungseinrichtung beschrieben, um die kreisbogen-

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förmige Schnittlinie, die von der Schneideinrichtung 2 2 im Boden des Fasses 12 erzeugt wird, vor Erreichen eines Umfangwinkels von 36o enden zu lassen» Insbesondere Fig„ 5 zeigt eine automatische Steuereinrichtung 77 für den Elektromotor 35 des Faßöffners ο

Diese Steuereinrichtung 77 umfaßt im wesentlichen zwei gesonderte Elemente 78 und 79, von denen das Element 78 fest an der Außenseite der rohrförmigen Abschirmung 25 befestigt ist, während das andere Element 79 fest an der Innenseite des Rahmens 17 montiert ist» Die Art der verwendeten Steuereinrichtung ist für die vorliegende Erfindung an und für sich nicht kritisch^ da die wesentlichste Funktion dieser Steuereinrichtung darin besteht, automatisch den Motor 3 5 abzuschalten _ΰ wenn die Schneideinrichtung 22 den Boden des Fasses entlang einer Kreislinie durchtrennt hat, die sich über einen bestimmten
streckt.

stimmten vorgegebenen Winkelbereich unterhalb von 36o er-

Diese Steuereinrichtung kann beispielsweise derart gestaltet sein, daß als Element 78 ein Unterbrecherschalter für die mechanische Betätigung des Elementes 79 verwendet wird, bei dem es sich um einen Schalter, normalerweise einen Mikroschalter^ handelt, der beispielsweise innerhalb der Speiseleitung des Elektromotors liegt.

Gemäß einer abgewandelten Aus führungsform können die Elemente 78 und 79 Teile einer fotoelektrischen Steuereinrichtung bekannter Art sein, die mit einer geeigneten Lichtquelle kombiniert ist.

Gemäß einer weiteren abgewandelten Aus führungsform können die Elemente 78 und 79 Teile einer Steuersignaleinrichtung bekannter Art sein, die kontaktfrei auf induktivem Wege arbeitet»

Die Position, in der gemäß Fig» 6 das Element 79 angeordnet ist, ist eine vorgegebene Grenzsteilung_o

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Die folgenden kurzen Ausführungen beziehen sich auf die Funktionsweise der Steuereinrichtung in Verbindung mit einem Faßöffnungsprozeß. Wenn das Element 78 der Grenzposition 79 gegenüberliegt, wird ein ungeöffnetes Faß auf den Faßöffner gestellt, bevor die Rotation der Abschirmung 25 durch Handbetätigung eines (nicht dargestellten) Schalters des Motors 5 eingeleitet wird.

An der Außenseite der rohrförmigen Abschirmung 25 ist im Winkelabstand <\ von dem Element 78 ein weiteres Element 8o angeordnet, welches im wesentlichen dem Element 78 entspricht.

Die Drehbewegung der rohrförmigen Abschirmung 25 und damit die Schneidoperation der Schneideinrichtung 22 erfolgt nach dem Anlassen des Motors 35 so lange, bis das Element 8o der Grenzposition bzw. dem Flement 79 gegenüberliegt; wenn sich die beiden Elemente 8o und 79 gegenüberliegen, wird die Drehbewegung der Abschirmung 25 und damit auch der Schneideinrichtung 22 automatisch durch ein Steuersignal beendet, das von dem Element 79 dem Motorstromkreis zugeführt wird.

Wenn sich die beiden Elemente 8o und 79 gegenüberliegen, ist das Faß entleert und kann von dem Faßöffner entfernt werden, so daß ein neues Faß geöffnet werden kann.

Die Abschirmung 25 und die Schneideinrichtung 22 können dann wieder handgesteuert in Drehbewegung versetzt werden. Diese Handsteuerung kann gegebenenfalls durch eine indirekte Steuerung ersetzt werden derart, daß jedesmal dann, wenn ein neues ungeöffnetes Faß auf den Faßöffner gestellt wird, ein Faßtastschalter 81 betätigt wird, der im Bereich der Tragplatte 13 oder des Zentrierungskonus 16 angeordnet ist; dieser Schalter 81 liegt im Motorstromkreis, um automatisch den Motor in gang zu setzen und wieder abzuschalten, je nachdem ob ein Faß auf den Öffner gestellt oder davon abgehoben wird.

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?81 ? 1

Die Größe des Winkels 9f zwischen den beiden Elementen 78 und 8o ist so ausgewählt, daß der der Größe des Winkels <4 entsprechende nicht durchtrennte Kreisbogen des Faßbodens es ermöglicht, daß der bereits durchtrennte Abschnitt sich gelenkförmig unter dem Gewicht der sich in dem Faß befindlichen Güter nach unten verschwenken kann, so daß diese Güter aus dem Faß ausströmen können»

Um gegebenenfalls an den Faßwänden anhaftende Güterreste wirkungsvoll von diesen Wänden lösen zu können, ist der Faßöffner vorzugsweise mit einem Spülaggregat 82 ausgerüstet, das mit Luft oder Flüssigkeit betrieben werden kann»

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(Si :

Claims

Patentansprüche

ei Verfahren zum Öffnen und Entleeren von Fässern, die flüssige, granulatförmige oder pulverförmige Güter enthalten , ohne daß es zu einer Verunreinigung der Umgebung kommt ρ dadurch gekennzeichnet, daß man den Faßboden abdichtend mit einem umlaufenden Randstreifen auf eine Trag- und Dichtplatte (13, 41) stellt, die eine unterhalb des Fasses liegende Durchlaßöffnung (14, 42) für die aus dem Faß auszuleerenden Güter hat, daß man das Faß (12) in dieser Relativstellung zu der Durchlaßöffnung verriegelt, daß man eine Relativdrehung zwischen der Tragplatte und einer Schneideinrichtung (22, 36, 57) ärzeugt, die dabei von unten her durch die Durchlaßöffnung in dem Faßboden eine kreisförmige, den Faßboden durchdringende Schnittlinie mit einem IMfangswinkel von höchstens 36o erzeugt, und daß man die nach Aufschneiden des Faßbodens aus dem Faß auströmenden Güter durch die Durchlaßöffnung und einen gegenüber der Umgebung abgeschirmten Kanal oder Schacht in einen Speicher ausströmen läßt =

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Faßboden entlang einer kreisbogenförmigeη Schnittlinie aufschneidet, die sich über einen Umfangswinkel von weniger als 36o erstreckt, derart, daß der ausgeschnittene Teil des Faßbodens nach Beendigung des Schneidvorganges unter den Einfluß des Gewichtes der sich in dem Faß befindenden Güter nach unten zu verschwenken bzw. abzuknicken vermag, ohne dabei die Verbindung mit dem Faß zu verlieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Faßinnenwände nach dem Ausströmen der Güter von der Unterseite her mittels eines gasförmigen oder flüssigen Strömungsmittels auspült,

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4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trag- und Dichtplatte mit dem darauf ruhenden Paß in Rotation versetzt und die Schneideinrichtung stationär in einem bestimmten Radiusabstand von dieser Rotationsachse anordnet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trag- und Dichtplatte und das darauf ruhende
Faß stationär hält und die Schneideinrichtung in einem
vorgegebenen Radiusabstand um eine Achse rotieren läßt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Relativdrehung zwischen der Trag- und Dichtplatte und der Schneideinrichtung um eine kontinuierliche Drehbewegung handelt.

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Relativdrehung zwischen der Trag- und Dichtplatte einerseits und der Schneideinrichtung andererseits um eine intermittierende schrittförmige Drehbewegung handelt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schneideinrichtung während des Schneidprozesses zu einer oszillierenden Vor- und Rückwärtsbewegung antreibt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Relativdrehung mittels eines
Antriebsmotors mit zugeordneten Motorsteuereinrichtungen
erzeugt, und daß man nach dem Anlassen des Motors die Relativdrehung über einen Winkelbereich von weniger als
36o° durchführt und dann den Motor wieder durch ein von
den Motorsteuereinrichtungen kommendes Signal abstellt,
das von einer automatisch betätigten Steuereinrichtung
abgegeben wird.

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-Βίο. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlassen des Antriebsmotors in Abhängigkeit davon gesteuert wird, ob sich ein zu öffnendes und zu entleerendes Faß in der Öffnungs- und Entleerungsposition befindet, wobei man einen Faßtastschalter verwendet, von dem ein Startsignal zum Anlassen des Motors abgegeben wird.

11. Vorrichtung zum öffnen und Entleeren von Fässern zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit einer Durchlassöffnung (14 bzw. 42) versehene Tragplatte (13 bzw. 41) enthält, auf der der Faßboden abdichtend mit einem umlaufenden Randstreifen oberhalb der Durchlaßöffnung abstellbar ist, daß Sicherungs- bzw. Verriegelungsorgane (21), um das Faß in der im wesentlichen zu der Durchlaßöffnung koaxialen Stellung zu verriegeln, und eine Schneideinrichtung (22 bzw. 36 bzw. 57) vorgesehen sind, die von unten her durch die Durchlaßöffnung in eine Schneidstellung gegen den Faßboden bringbar ist, wobei die Tragplatte bzw. die Schneideinrichtung zu einer Relativdrehung gegeneinander antreibbar sind, und daß unterhalb der Durchlaßöffnung ein Speicherbehälter (24) angeordnet ist, der mit der Durchlaßöffnung durch einen gegenüber der Umgebung abgeschirmten Kanal in Verbindung steht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11/ dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (13 bzw. 41) zu einer Drehbewegung antreibbar ist, und daß die Schneideinrichtung in einem bestimmten Radiusabstand von dieser Drehachse stationär angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (13 bzw. 41) stationär ist, und daß die Schneideinrichtung zu einer Rotationsbewegung antreibbar ist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor zur Erzeugung einer kontinuierlichen Dreh- bzw. Rotationsbewegung vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor zur Erzeugung einer intermittierenden schrittförmigen Dreh- bzw. Rotationsbewegung vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung während des Schneidprozesses zu einer oszillierenden Hin- und Herbewegung antreibbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antriebsmotor eine manuell betätigbare Steuereinrichtung zugeordnet ist, die außerdem mit einer automatisch arbeitenden Steuereinrichtung zusammenzuwirken vermag, von der die Motorsteuereinrichtung in einer solchen Weise betätigbar ist, daß der Motorbetrieb nach Erreichen einer kreisbogenförmigen Schnittlinie unterbrochen wird, die sich über einen Winkel von weniger als 36o erstreckt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragplatte ein Faßtastschalter (81) zugeordnet ist, der einen Teil der Motorsteuereinrichtung bildet, um den Motor in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder dem Fehlen eines Fasses anzulassen oder abzuschalten.

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