DE3631236A1 - Verfahren zum abdichten der durchtrittsoeffnungen eines schleusenraums und zur durchfuehrung des verfahrens geeignete dichteinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten der Durchtrittsöffnungen eines Schleusenraums, der während der Überführung riesel- bis fließfähiger Güter aus einem Übergabe- in einen Aufnahmeraum zunächst nur gegen den Übergaberaum und anschließend nur gegen den Aufnahmeraum geöffnet wird, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Dichteinheit.

Die Überführung riesel- bis fließfähiger Güter zwischen Räumen mit unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Betriebsbedingungen (wie beispielsweise Druck, Temperatur, Gasart) kann bisher nur mit einem verhältnismäßig großen technischen Aufwand, insbesondere hinsichtlich der erforderlichen Dichtelemente, bewirkt werden; letztere unterliegen, abhängig von ihrer Beanspruchung, einem nicht vermeidbaren Verschleiß mit der zusätzlichen Folge, daß Undichtigkeiten entstehen und auch Abrieb sowie Verunreinigungen in den Übergaberaum gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abdichtung der Durchtrittsöffnungen eines Schleusenraums und eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Dichteinheit anzugeben, die bei Verzicht auf verschleißende Verschlußteile im Bereich der Durchtrittsöffnungen des Schleusenraums über lange Zeiträume eine ausreichende Betriebssicherheit aufweisen.
Das Verfahren und die zu seiner Durchführung geeignete Dichteinheit sollen so beschaffen sein, daß sie die Überführung (d. h. das Einschleusen bzw. das Ausschleusen der betreffenden Überführungsgüter) in einem weiten Bereich von Temperaturen und Druckdifferenzen (beispielsweise bei Temperaturen bis zu 200 °C und/oder Druckdifferenzen bis zu mehreren 100 bar) ermöglichen.
Beispielsweise soll die Erfindung die wirtschaftliche Extraktion von Feststoffen, insbesondere von Ölsaaten wie Raps, dadurch sicherstellen, daß das Einsatzgut während des Extraktionsvorgangs kontinuierlich in das Extraktionsgefäß eingeleitet werden kann bzw. Extraktionsrückstände aus diesem abgeführt werden können.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Der übergeordnete Lösungsgedanke der Erfindung besteht danach darin, die Abdichtung eines Schleusenraums zwischen einem Aufnahme- und einem Übergaberaum mit voneinander abweichenden Betriebsbedingungen dadurch herbeizuführen, daß die Überführungsgüter als Dichtungmaterial Verwendung finden, welches sich während der Überführungsvorgänge ständig regeneriert. Als Überführungsgüter im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre sind dabei Materialien zu verstehen, die - bedingt durch eine ausreichend kleine mittlere Körnung der sie zumindest mitbildenden Bestandteile - durch Pressen, Umlagern und eventuell Verformen zu einer Dichtpackung verdichtet werden können, in dieser Form zwischen den jeweils zusammenwirkenden Verschlußteilen der Durchtrittsöffnungen des Schleusenraums Halt finden und ihre Dichtwirkung entfalten.

Zur Abdichtung der Schleusenraum-Durchtrittsöffnungen wird das Überführungsgut derart jeweils über eines der zugehörigen Verschlußteile geleitet, daß sich an diesem eine Überführungsgut-Anhäufung bildet, die bei jedem Schließvorgang über die relativ zueinander bewegten Verschlußteile, beispielsweise durch Umlagern und Verformen, in eine Dichtpackung umgeformt wird. Diese wird durch nachfolgende Überführungsvorgänge, bei denen sich stets Überführungsgut-Anhäufungen bilden, fortlaufend und selbsttätig regeneriert; eine Beeinträchtigung der Dichtwirkung im Bereich der jeweils zusammenwirkenden Verschlußteile ist daher unter normalen Umständen nicht zu befürchten. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht sowohl das Einschleusen von Rohmaterialien in eine nachgeschaltete Behandlungsstufe als auch das Ausschleusen von Produkten oder von Verfahrensrückständen aus einer vorgeschalteten Behandlungsstufe. Bei den Überführungsgütern kann es sich um schütt- oder rieselfähige Feststoffe oder um fließfähige Feststoffsuspensionen handeln; bei letzteren setzen sich die Feststoffe an den in Frage kommenden Verschlußteilen ab und bilden beim Schließvorgang die bereits erwähnte Dichtpackung. Im Sinne der Erfindung geeignete Überführungsgüter sind beispielsweise Ölsaaten, pflanzliche Produkte (wie Hopfen, Paprika, Pfeffer, Nelken), Kohle, in fester Form vorliegende, rieselfähige chemische Produkte oder Rückstände aus petrochemischen Verfahren.

Abhängig von den geometrischen Verhältnissen, welche den Bewegungsvorgang des Überführungsgutes beeinflussen, kann die Überführungsgut-Anhäufung ggf. dadurch vergleichmäßigt werden, daß das Rückhalte-Verschlußteil (also das Verschlußteil, an dem sich die Überführungsgut-Anhäufung bildet) während der Überführungsvorgänge zumindest zeitweilig in eine Rotationsbewegung versetzt wird (Anspruch 2).

Das Dichtungsverhalten nicht oder nicht ausreichend geeigneter Überführungsgüter läßt sich dadurch verbessern, daß dem betreffenden Überführungsgut vor seinem Eintritt in die Durchtrittsöffnungen zumindest zeitweilig Zusatzstoffe zugesetzt werden (Anspruch 3). Insbesondere läßt sich das Dichtungsverhalten des Überführungsgutes durch Beimengungen arteigener Zusatzstoffe mit abweichender Körnung (Anspruch 4) oder durch Beimengung artfremder Zusatzstoffe in fester oder flüssiger Form (Anspruch 5) günstig beeinflussen. Artfremde Zusatzstoffe müssen dabei "systemverträglich" sein, d. h. sie dürfen die ggf. nachfolgende Behandlung des Überführungsgutes nicht beeinträchtigen.

Eine besonders einfache Ausführungsmöglichkeit des Verfahrens besteht darin, verhältnismäßig grobkörnigen Überführungsgütern zumindest zeitweilig arteigene Zusatzstoffe mit feinerer Körnung zuzusetzen; der Überführungsvorgang kann jedoch auch in der Weise vorteilhaft ausgestaltet sein, daß in zeitlicher Aufeinanderfolge verhältnismäßig grobkörnige und feiner gekörnte Überführungsgüter in den Schleusenraum eingeleitet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zweistufig ausgeführt werden, soweit der Schließvorgang betroffen ist (Anspruch 6). Zur Vorpressung des die Anhäufung bildenden Überführungsgutes wird dieses zunächst mit einer von außen eingeleiteten Schließkraft beaufschlagt, bevor anschließend das bereits vorverfestigte Überführungsgut unter Mitwirkung des höheren Betriebsdrucks zu der Dichtpackung nachverdichtet wird. Falls es sich bei dem Überführungsgut um eine Feststoff-Suspension handelt, wird aus den darin enthaltenen Feststoffen durch Verdichtung die Dichtpackung gebildet.

Die Dichteinheit, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, weist die Merkmale des Anspruchs 7 auf. Danach sind die beiden Verschlußteile, über welche die Durchtrittsöffnungen des Schleusenraums absperrbar sind, in der Weise ausgebildet und aneinander angepaßt, daß in der Sperrstellung zwischen den beiden Verschlußteilen jeweils eine diese gegeneinander abdichtende Dichtpackung aus verfestigtem Überführungsgut vorliegt. Dies wird in konstruktiver Hinsicht dadurch ermöglicht, daß das untere der beiden zusammenwirkenden Verschlußteile auf seiner vom Überführungsgut erfaßten Seite einen mit diesem belegten Rückhaltebereich aufweist und das andere Verschlußteil ein Preßstück bildet, welches mit der gegenseitigen Annäherung der beiden Verschlußteile an die Sperrstellung an dem im Rückhaltebereich befindlichen Überführungsgut angreift. Der Rückhaltebereich nimmt bei jedem Überführungsvorgang erneut Überführungsgut auf, welches beim nächsten Schließvorgang jeweils der Wechselwirkung zwischen den beiden Verschlußteilen ausgesetzt wird und diese gegeneinander abdichtet.

Vorzugsweise ist der Rückhaltebereich jeweils an dem Verschlußteil angeordnet, welches über eine Verstelleinheit in Achsrichtung bewegt werden kann (Anspruch 8); das obenliegende Preßstück kann bei dieser Ausführungsform also keine Bewegung ausführen.

Insbesondere in den Fällen, in denen das Überführungsgut zwischen Räumen mit verschiedenen hohen Betriebsdrücken überführt werden muß, weist die Verstelleinheit eine Schließkraft auf, welche eine Vorpressung des zwischen den Verschlußteilen befindlichen Überführungsgutes bewirkt (Anspruch 9); die von der Verstelleinheit ausgehende Schließkraft wird später von der Dichtkraft des höheren Betriebsdrucks überlagert mit der Folge, daß das zwischen den Verschlußteilen gehaltene Überführungsgut zu der Dichtpackung nachverdichtet wird.

Um die Belegung des Rückhaltebereichs mit Überführungsgut zu vergleichmäßigen, kann das den Rückhaltebereich aufweisende Verschlußteil drehbar ausgebildet sein (Anspruch 10).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht der Rückhaltebereich aus einer Ringnut, während das Preßstück als ringförmiger Vorsprung ausgebildet ist (Anspruch 11).

Um sicherzustellen, daß das Überführungsgut in den Rückhaltebereich gelangt, ist das Verschlußteil auf der die Ringnut aufnehmenden Seite vorzugsweise kegelförmig ausgebildet (Anspruch 12).

Die Ausgestaltung des Rückhalte-Verschlußteils kann derart sein, daß die in Bewegungsrichtung des Überführungsgutes vor und hinter der Ringnut liegenden Kegelabschnitte Bestandteil einer einzigen Kegelfläche sind (Anspruch 13) oder unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen (Anspruch 14).

Die Rückhaltewirkung der Ringnut läßt sich erforderlichenfalls dadurch unterstützen, daß der in Bewegungsrichtung des Überführungsgutes hinter der Ringnut liegende Kegelabschnitt in Achsrichtung des Verschlußteils über den anderen Kegelabschnitt (vor der Ringnut) hinausragt (Anspruch 15).

Abhängig von den Eigenschaften des Überführungsgutes und den Betriebsbedingungen im Bereich der Durchtrittsöffnungen des Schleusenraums kann das Preßstück verschiedenartig ausgebildet sein (Ansprüche 16 bis 18). Grundsätzlich kommen dabei zwei Ausführungsformen in Frage: Entweder ist der Preßstück-Querschnitt demjenigen der Ringnut in der Form angepaßt oder das Preßstück weist einen kleineren Querschnitt auf als die Ringnut und weicht auch hinsichtlich der Form von dieser ab (Ansprüche 17 und 18).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in welcher stark schematisiert mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind. Beschrieben wird lediglich beispielhaft das Einschleusen von Rapssaat in eine nachgeschaltete Behandlungsstufe; selbstverständlich kann in entsprechender Weise auch ein Ausschleusvorgang aus einer vorgeschalteten Behandlungsstufe ausgeführt werden. Es zeigen:

Fig. 1 im Vertikalschnitt einen Schleusenraum mit zwei Durchtrittsöffnungen, welcher die Überführung von Rapssaat in ein nachgeschaltetes Extraktionsgefäß ermöglichen soll, und zwar während des Extraktionsvorgangs,

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen vertikalen Teilschnitt durch den Schleusenraum im Bereich der oberen Durchtrittsöffnung,

Fig. 2a in gegenüber Fig. 2 vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch die beiden zusammenwirkenden Verschlußteile im Bereich der zwischen diesen gebildeten Dichtpackung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein als Preßring ausgebildetes Verschlußteil mit im Querschnitt gerundetem Preßstück,

Fig. 4a bis c einen Teilschnitt durch verschiedene Ausführungsformen des Rückhalte-Verschlußteils, welches beispielsweise mit dem Preßring nach Fig. 3 zusammenwirkt,

Fig. 5 einen Teilschnitt durch ein Verschlußteil in Form eines Preßrings mit im Querschnitt zugespitzt verlaufendem Preßstück,

Fig. 6 einen Teilschnitt durch ein Rückhalte-Verschlußteil, welches vorzugsweise mit dem in Fig. 5 dargestellten Preßring zusammenwirkt, und

Fig. 7 einen Teilschnitt durch zwei zusammenwirkende, in der Sperrstellung befindliche Verschlußteile.

Der Schleusenraum 1 (vgl. dazu Fig. 1) zur Überführung der nicht dargestellten Rapssaat wird im wesentlichen von einer oberen Flanschplatte 2, einem Zylindergehäuse 3 und einem untenliegenden Gehäuse 4 mit einem unteren Anschlußflansch 4 a begrenzt, an dem ein Extraktionsgefäß 5 dichtend befestigt ist. Dieses ist nach unten hin mittels einer Bodenplatte 6 verschlossen, in der eine einen Ausschleusvorgang ermöglichende Auslaßbohrung 6 a angebracht ist.

Die Teile 2 bis 4 sind über nicht dargestellte Spannschrauben aneinander befestigt, die an der Flanschplatte 2 und dem obenliegenden Flansch 4 b des Gehäuses 4 angreifen.

Der Schleusenraum 1 weist im Bereich der Flanschplatte 2 eine obere Durchtrittsöffnung 1 a und im Bereich des Anschlußflansches 4 a eine untere Durchtrittsöffnung 1 b auf. Oberhalb der Durchtrittsöffnung 1 a ist ein Übergaberaum 7 vorhanden, in den ein Einfülltrichter 8 einmündet und der von der Flanschplatte 2 und einem Kegelgehäuse 9 begrenzt wird. Der sich nach unten hin an den Schleusenraum 1 anschließende Aufnahmeraum ist identisch mit dem Raum 10 innerhalb des Extraktionsgefäßes 5.

Die Verschlußteile, mittels welcher die Durchtrittsöffnungen 1 a und 1 b absperrbar sind, bestehen jeweils aus einem Preßring 11, der an der Unterseite der Flanschplatte 2 bzw. des Anschlußflansches 4 a austauschbar befestigt ist, und aus einem in Richtung des Doppelpfeiles 12 lotrecht beweglichen Rückhalteteller 13. Letzterer ist an der Kolbenstange 14 a bzw. 15 a einer Verstelleinheit in Form eines Hydraulikzylinders 14 bzw. 15 befestigt. Die Abdichtung der beiden Kolbenstangen erfolgt über Dichtelemente 16 und 17, die im Kegelgehäuse 9 bzw. oberhalb des Anschlußflansches 4 a im Gehäuse 4 gehalten sind.

Jeder Preßring ist mit einem in Richtung auf den Rückhalteteller 13 vorkragenden Preßstück 11 a ausgestattet, dem an der Oberseite des Rückhaltetellers 13 der Rückhaltebereich in Form einer Ringnut 13 a gegenüberliegt.

Die Rückhalteteller 13 sollten derart gehalten sein, daß sie bezüglich des zugehörigen Preßrings 11 zumindest in geringem Umfang Ausgleichbewegungen ausführen können. Dies läßt sich in besonders einfacher Weise dadurch verwirklichen, daß die Rückhalteteller mit der Kolbenstange 14 a bzw. 15 a gelenkig verbunden oder mit Spiel verschraubt sind; unter Umständen ist es bereits ausreichend, wenn die zugehörige Kolbenstange, bedingt durch eine geeignete Bemessung und Formgebung, in geringem Umfang elastisch verformbar ist.

Vor Überführung der Rapssaat aus dem Schleusenraum 1 in den Extraktionsraum 10 läßt sich der erforderliche Druckausgleich durch Betätigung eines Absperrventils 18 über Leitungen 19, 20 herbeiführen, welche im Bereich des Anschlußflansches 4 a bzw. der Flanschplatte 2 in den Raum 10 bzw. 1 einmünden.

Der Druckausgleich kann jedoch (bei geschlossenem Absperrventil 18) auch dadurch herbeigeführt werden, daß für den Extraktionsprozeß ohnehin benötigtes Frischgas über eine Frischgasleitung 21 mit Absperrventil 22 unmittelbar in die Leitung 20 eingespeist wird.

Die Absenkung des Drucks innerhalb des Schleusenraums 1 auf den Umgebungsdruck kann (bei geschlossenen Ventilen 18 und 22) über ein Ventil 23 herbeigeführt werden, welches in eine Ausgleichsleitung 24 eingebaut ist.

In Fig. 2 ist beispielhaft für die Durchtrittsöffnung 1 a des Schleusenraums 1 dargestellt, in welcher Weise der Preßring 11 und der unter diesem befindliche Rückhalteteller 13 in der Sperrstellung zusammenwirken.

Der an seiner Oberseite kegelförmige Rückhalteteller 13 ist dort mit der bereits erwähnten Ringnut 13 a ausgestattet, die sich bei der Zufuhr von Rapssaat aus dem Bereich des Übergaberaums 7 mit dem genannten Überführungsgut gefüllt hat. Beim Einfahren der Kolbenstange 14 a in Richtung auf den Hydraulikzylinder 14 (vgl. Fig. 1) preßt sich das im Querschnitt halbkreisförmig abgerundete Preßstück 11 a des Preßrings 11 immer weiter in die Ringnut 13 a ein mit der Folge, daß das dort befindliche Überführungsgut umgelagert, verformt, ggf. zerkleinert wird und schließlich eine gleichmäßig verdichtete Dichtpackung 25 bildet, über welche sich die Teile 11 und 13 in der Sperrstellung aneinander abstützen.

Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 1, 2 und 2a) ist das Preßstück 11 a im Querschnitt der Gestalt der Ringnut 13 a angepaßt und im übrigen nur geringfügig schmaler als diese. Abhängig davon, in welchem Umfang die Ringnut bei jedem Überführungsvorgang Rapssaat aufnimmt, bildet sich mit der Annäherung der Teile 11 und 13 an die Sperrstellung eine unterschiedlich stark ausgebildete Dichtpackung. Fig. 2a zeigt die gegenseitige Lage der Teile 11 und 13 für den Fall, daß die Ringnut 13 a einen hohen Füllgrad aufweist. Das Preßstück 11 a kann demzufolge nur geringfügig in das Überführungsgut eindringen, bevor dieses eine ausreichend verfestigte Dichtpackung 25 bildet.

Ausgehend davon, daß der untere Rückhalteteller 13 (nach Herstellung einer Abdichtung zwischen den Teilen 11 und 13) die anhand der Fig. 2 bzw. 2a erläuterte Sperrstellung einnimmt und im Extraktionsgefäß 5 bei hohem Druck der Extraktionsvorgang abläuft, kann die weitere Einschleusung von Rapssaat folgendermaßen ausgeführt werden:
Nach dem Freisetzen der oberen Durchtrittsöffnung 1 a gegen den drucklosen Schleusenraum 1, d. h. nach dem Ausfahren der Kolbenstange 14 a, gelangt die durch den Einfülltrichter 8 zugeführte Rapssaat aus dem Übergaberaum 7 durch die Durchtrittsöffnung 1 a hindurch in Richtung der Pfeile 26 an der Kegelfläche des Rückhaltetellers 13 vorbei in den nach unten hin verschlossenen Schleusenraum 1; die einströmende Rapssaat füllt dabei die Ringnut 13 a zumindest teilweise aus.

Sobald der Schleusenraum 1 den gewünschten Füllgrad erreicht hat, wird die Durchtrittsöffnung 1 a durch Einfahren der Kolbenstange 14 a nach oben dadurch versperrt, daß durch Bewegen der Ringnut 13 a gegen das Preßstück 11 a das dort befindliche Überführungsgut in die bereits erwähnte Dichtpackung 25 umgeformt wird (Fig. 2, 2a). In dem nach außen hin abgedichteten Schleusenraum 1 kann nunmehr bei geöffnetem Absperrventil 18 der erforderliche Druckausgleich mit dem Extraktionsraum 10 hergestellt werden, bevor die untere Durchtrittsöffnung 1 b durch Ausfahren der Kolbenstange 15 a freigegeben wird und die aufgestaute Rapssaat in Richtung der Pfeile 26 an der Oberseite des unteren Rückhaltetelleres 13 entlang in den Extraktionsraum 10 eintritt. Auch dabei wird wiederum Überführungsgut im Bereich der Ringnut 13 a zurückgehalten, welches mit der gegenseitigen Annäherung der Teile 11 a und 13 in die Sperrstellung bei der Bildung bzw. erneuten Bildung einer zwischen den genannten Teilen liegenden Dichtpackung mitwirkt. Im Anschluß daran kann der Schleusenraum 1 durch Druckabsenkung, d. h. nach Schließen des Ventils 18 und anschließendem Öffnen des Ventils 23, für einen weiteren Überführungsvorgang vorbereitet werden. Aus der Schilderung des Überführungsvorgangs ergibt sich, daß das Freisetzen der Durchtrittsöffnungen 1 a und 1 b jeweils zur Bildung von Überführungsgut-Anhäufungen im Bereich der Ringnuten 13 a führt; diese bilden den Ausgangspunkt dafür, daß sich die Dichtpackung 25 (vgl. Fig. 2, 2a) durch Materialergänzung bzw. Materialaustausch fortlaufend selbsttätig regeneriert.

Abhängig von den Eigenschaften des Überführungsgutes können die im Bereich der beiden Durchtrittsöffnungen 1 a und 1 b (vgl. Fig. 1) zusammenwirkenden Preßringe 11 und Rückhalteteller 13 hinsichtlich der Ausbildung ihrer Preßstücke, Ringnuten und den Preßringen zugewandten Keilflächen unterschiedlich ausgebildet sein. Insbesondere kommt eine Kombination der Gegenstände nach Fig. 3 und Fig. 4a bis c bzw. nach Fig. 5 und den Fig. 6, 7 in Frage, die nachfolgend erläutert wird.

Wesentlich ist eine derartige gegenseitige Anpassung der Teile 11 und 13, daß mit deren Annäherung an die Sperrstellung durch Eintauchen des Preßstücks 11 in die Ringnut des Teils 13 das dort eingelagerte Überführungsgut unter Bildung einer Dichtpackung ausreichend verformt und verpreßt wird.

Die Verschlußteil-Paarung nach Fig. 3 und 4a ist bereits anhand der Fig. 1 erläutert worden: Das nach unten vorkragende Preßstück 11 a ist im Querschnitt der Gestalt der Ringnut 13 a angepaßt und nur geringfügig schmaler ausgebildet als diese. Die in Bewegungsrichtung des Überführungsgutes (Pfeil 26) vor und hinter der Ringnut 13 a angeordneten Kegelabschnitte 13 b, 13 c liegen auf ein und derselben Kegelfläche, weisen also denselben Steigungswinkel auf.

Die Ausführungsform des Rückhaltetellers 13 nach Fig. 4b weist vor und hinter der Ringnut 13 a liegende Kegelabschnitte 13 d, 13 e mit übereinstimmendem Steigungswinkel auf, die verschiedenen Kegelflächen angehören; die Endpunkte der Ringnut-Seitenflächen liegen auf gleicher Höhe, wobei die Ringnut eine größere Tiefe aufweist als bei der Ausführungsform nach Fig. 4a.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4c weist der vor der Ringnnut liegende Kegelabschnitt 13 f eine stärkere Neigung auf als der außenliegende Kegelabschnitt 13 g; dieser bildet im übrigen eine Ringnut-Seitenfläche, die kürzer ist als die sich an den Kegelabschnitt 13 f anschließende Seitenfläche.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 - welche mit dem Preßring nach Fig. 5 zusammenwirken kann - ist die Ringnut 13 a im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet. Der Preßring weist ein Preßstück 11 auf, dessen Außenfläche 11 b parallel zur benachbarten Ringnut-Seitenfläche verläuft und dessen Querschnitt in Richtung auf die Ringnut geradlinig abnimmt: Es ergibt sich somit ein im Querschnitt zugespitzt verlaufendes Preßstück.

Der Vorteil der Verschlußteil-Paarung nach Fig. 5 und 6 besteht darin, daß das im Querschnitt zugespitzte Preßstück eine Verdrängungswirkung innerhalb der Ringnut zur Folge hat; die durch Zusammenwirken dieser Teile 11 und 13 gebildete Dichtpackung ist daher auch bei hohen Drücken besonders betriebssicher. Diesbezügliche Versuche haben erkennen lassen, daß es u. U. von Vorteil ist, die Abdichtung des Schleusenraums 1 gegen den unter hohem Betriebsdruck stehenden Raum 10 (vgl. Fig. 1) mittels der in Rede stehenden Verschlußteil-Paarung zu bewirken. Abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 5 kann das Preßstück 11 a auch einen bogenförmig gekrümmt abnehmenden Querschnitt aufweisen, der nicht in einer Kante endet.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Dichteinheit ist die Ringnut 13 a des Rückhaltetellers 13 im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet; die Kegelabschnitte 13 h und 13 i vor bzw. hinter der Ringnut liegen auf verschiedenen Kegelflächen, die jedoch einen übereinstimmenden Steigungswinkel aufweisen. Der Kegelabschnitt 13 i ist dabei in der Weise ausgebildet, daß er in Achsrichtung des Rückhaltetellers 13 teilweise über den innenliegenden Kegelabschnitt 13 h hinausragt. Durch diese Ausbildung wird das Aufnahmevermögen der Ringnut 13 a vergrößert und ihre Rückhaltewirkung verbessert.

Die Außen- und Innenfläche 11 b bzw. 11 c des in der Sperrstellung in die Ringnunt hineinragenden Preßstücks 11 a verläuft parallel zur benachbarten Ringnut-Seitenfläche; der gegenseitige Abstand der Flächen 11 b und 11 c ist so bemessen, daß das Preßstück 11 a im Querschnitt geringfügig schmaler ausgebildet ist als die Ringnut. Die der Bodenfläche der Ringnut zugewandte Stirnfläche des Preßstücks weist mehrere Vorsprünge 11 d auf, welche bei der Verdichtung des Überführungsgutes zu der sich bildenden Dichtpackung 25 mitwirken. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann das Preßstück auch nur mit zwei Vorsprüngen 11 d ausgestattet sein, so daß es an seiner Stirnfläche (im Querschnitt gesehen) ebenfalls rinnenförmig ausgebildet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die vorher beschriebenen Kombinationen aus Preßring 11 und Rückhalteteller 13 beschränkt.

Insbesondere kann der im Querschnitt zugespitzte Preßring 11 (vgl. Fig. 5) auch mit Rückhaltetellern zusammenwirken, die gemäß Fig. 4a bis 4c oder Fig. 7 ausgebildet sind. Abhängig von den Eigenschaften des Überführungsgutes und/oder den Betriebsverhältnissen ist es ggf. auch von Vorteil, die Ausführungsformen nach Fig. 3 und 6 bzw. die Ausführungsform des Preßrings nach Fig. 7 mit den Ausführungsformen des Rückhaltetellers nach Fig. 4a bis c zu kombinieren.

Sofern der Schleusenraum 1 - der Fig. 1 entsprechend - derart ausgebildet ist, daß die Rückhalteteller 13 jeweils auf der vom höheren Druck beaufschlagten Seite liegen, sind die Verstelleinheiten in Form der Hydraulikzylinder 14 und 15 zweckmäßig so bemessen, daß sie lediglich eine Vorpressung des zwischen den Teilen 11 und 13 befindlichen Überführungsgutes bewirken können. Erst unter Einwirkung des höheren Betriebsdrucks, der an dem unteren Rückhalteteller und nach Druckausgleich auch an dem oberen Rückhalteteller angreift, wird durch fortlaufende Nachverdichtung des eingelagerten Überführungsgutes in der Ringnut 13 a der Schließvorgang abgeschlossen.

Der Erfindungsgegenstand ist in allen Fällen anwendbar, in denen Überführungsgut mit geeigneten Eigenschaften zwischen zwei Räumen mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu überführen ist; es kann sich dabei (wie ausführlich beschrieben) um einen Einschleusvorgang oder auch um einen entsprechend ablaufenden Ausschleusvorgang handeln.

Anwendungsgebiete sind beispielsweise Extraktionsprozesse in der Lebensmitteltechnik (beispielsweise Extraktion von Ölsaaten, Kaffee, Tee, Tabak und Farbstoffen aus Paprika), die Kohlevergasung, die Kohleverflüssigung sowie allgemein die Beschickung und Entleerung chemischer Reaktoren.

Abgestellt auf die Extraktion von Ölsaaten wird der Einschleusvorgang in das Extraktionsgefäß mit Ölsaatkörnern im Erntezustand ausgeführt, der Ausschleusvorgang dagegen mit extrahierten Ölsaatkörnern.

Erforderlichenfalls können dem Überführungsgut zur Verbesserung seines Dichtungsverhaltens - ggf. auch nur zeitweilig - arteigene oder artfremde, systemverträgliche Zusatzstoffe zugesetzt werden. Beispielsweise können bei der Erdöldestillation anfallende Vakuumrückstände aufgemahlen und mit arteigenem Bitumen versetzt werden. Kohlenstaub kann erforderlichenfalls durch Befeuchten in eine "teigige" Substanz umgewandelt werden, die sich ausreichend verdichten läßt.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß das zu überführende Gut selbst zur Abdichtung der beiden Durchtrittsöffnungen im Bereich des Schleusenraums herangezogen wird und ein Dichtungsmittel darstellt, welches sich bei jedem Überführungsvorgang durch Ergänzung und/oder Austausch selbsttätig regeneriert.

Die Verwendung ausbaubarer Preßringe, welche die Preßstücke tragen, erhöht im Normalfall die Wirtschaftlichkeit des Erfindungsgegenstandes. Es ist jedoch ohne weiteres auch möglich, die Preßstücke in anderer Weise, beispielsweise als nicht ausbaubaren Bestandteil eines Flansches des Schleusenraums, auszubilden.

Claims (18)

1. Verfahren zum Abdichten der Durchtrittsöffnungen eines Schleusenraums, der während der Überführung riesel- bis fließfähiger Güter aus einem Übergabe- in einen Aufnahmeraum zunächst nur gegen den Übergaberaum und anschließend nur gegen den Aufnahmeraum geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungsgüter durch die Durchtrittsöffnungen hindurch derart über jeweils eines der zugehörigen Verschlußteile geleitet werden, daß sich an diesem eine Überführungsgut-Anhäufung bildet, die bei jedem Schließvorgang zwischen den relativ zueinander bewegten Verschlußteilen selbsttätig in eine an diesen anliegende Dichtpackung umgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalte-Verschlußteil während der Überführungsvorgänge zumindest zeitweilig in eine Rotationsbewegung versetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Überführungsgütern vor ihrem Eintritt in die Durchtrittsöffnung des Übergaberaums zumindest zeitweilig Zusatzstoffe zugesetzt werden, welche das Dichtungsverhalten der Überführungsgüter verbessern.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß arteigene Zusatzstoffe beigemengt werden, deren Körnung von derjenigen der Überführungsgüter abweicht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß artfremde Zusatzstoffe in fester oder flüssiger Form beigemengt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schließvorgang mit einer Schließkraft ausgeführt wird, welche unter Mitwirkung des vergleichsweise höchsten Betriebsdrucks in einem der drei beim Überführungsvorgang zusammenwirkenden Räume (Übergaberaum, Schleusenraum, Aufnahmeraum) eine ausreichende Dichtwirkung erzeugt.

7. Dichteinheit für einen Schleusenraum, dessen Durchtrittsöffnungen mittels gegeneinander beweglicher Verschlußteile absperrbar sind, zur Überführung riesel- bis fließfähiger Güter aus einem Übergabe- in einen Aufnahmeraum, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das untere (13) der beiden zusammenwirkenden Verschlußteile (11, 13) auf seiner vom Überführungsgut erfaßten Seite einen mit diesem belegten Rückhaltebereich (13 a) aufweist und das andere Verschlußteil (11) diesem nach Art eines Preßstücks (11 a) in der Weise angepaßt ist, daß in der Sperrstellung zwischen den beiden Verschlußteilen eine Dichtpackung (25) aus verfestigtem Überführungsgut vorliegt.

8. Dichteinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebereich (13 a) jeweils an dem Verschlußteil (13) angeordnet ist, welches über eine Verstelleinheit (14 bzw. 15) in Achsrichtung beweglich gehalten ist.

9. Dichteinheit für einen Schleusenraum zur Überführung riesel- bis fließfähiger Güter zwischen Räumen mit verschieden hohen Betriebsdrücken, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rückhaltebereich (13 a) aufweisende Verschlußteil (13) eine Verstelleinheit (14 bzw. 15) mit einer Schließkraft aufweist, welche eine Vorpressung des zwischen den Verschlußteilen (11, 13) befindlichen Überführungsgutes bewirkt.

10. Dichteinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rückhaltebereich (13 a) aufweisende Verschlußteil (13) drehbar ausgebildet ist.

11. Dichteinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebereich aus einer Ringnut (13 a) besteht und das Preßstück (11 a) als ringförmiger Vorsprung ausgebildet ist.

12. Dichteinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalte-Verschlußteil (13) auf der die Ringnnut (13 a) aufweisenden Seite kegelförmig ausgebildet ist.

13. Dichteinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung (Pfeil 26) des Überführungsgutes vor und hinter der Ringnut (13 a) liegenden Kegelabschnitte (13 b bzw. 13 c) Bestandteil einer einzigen Kegelfläche sind.

14. Dichteinheit nach Anspruch 11 odere 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung (Pfeil 26) des Überführungsgutes vor und hinter der Ringnut (13 a) liegenden Kegelabschnitte (13 f bzw. 13 g) unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen.

15. Dichteinheit nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der in Bewegungsrsichtung (Pfeil 26) des Überführungsgutes hinter der Ringnut (13 a) liegende Kegelabschnitt (13 i) in Achsrichtung des Verschlußteils (13) über den Kegelabschnitt (13 h) vor der Ringnut hinausragt.

16. Dichteinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßstück (11 a) einen kleineren Querschnitt aufweist als die Ringnut (13 a) und in Richtung auf diese im Querschnitt abnimmt.

17. Dichteinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Sperrstellung in die Ringnut (13 a) hineinragende Außenfläche (11 b) des Preßstücks (11 a) parallel zur benachbarten Ringnut-Seitenfläche verläuft.

18. Dichteinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßstück (11 a) im Querschnitt geringfügig schmaler ausgebildet ist als die Ringnut (13 a) und an seiner deren Bodenfläche zugewandten Stirnfläche mehrere Vorsprünge (11 d) aufweist.