DE3813899A1 - Foerdereinrichtung fuer feststoffe in oder aus prozessraeume unterschiedlichen druckes - Google Patents

Description

In der Verfahrenstechnik stellt sich häufig die Aufgabe, Sub­ stanzen die einer Behandlung unterworfen wurden, aus einem Raum höheren oder niederen Druckes in einen anderen Raum oder in die Außenatmosphäre zu fördern.

Bekannte Ausführungen, deren man sich bedient, sind Zellenrad­ schleusen, Doppelklappenschleusen oder Doppelvorlagen, in welchen ein Druckausgleich zwischen dem Prozeßraum und dem Raum, in welchen gefördert werden soll, vorgenommen wird. Zellenradschleusen sind erfahrungsgemäß für die Übertragung von Fördergut bei größeren Druckdifferenzen oder bei geforder­ ten geringen Leckraten, z.B. bei Vakuumanlagen, ungeeignet. Doppelvorlagen bedingen verhältnismäßig große Aufnahmeräume, da das im kontinuierlichen Prozeß anfallende Gut während des Austragvorganges aus der Endschleuse in der Zwischenschleuse zwischengelagert werden muß. Die Austragschleuse muß den Druck­ verhältnissen im Prozeßraum immer wieder angepaßt werden. Die­ ses erfolgt bei Vakuumanlagen durch eine zweite Vakuumpumpe oder durch eine entsprechende Steuerung, wenn ein kurzzeitiger Druckanstieg im Vakuumraum zulässig ist. Bei unter Druck ge­ fahrenen Anlagen ist ebenfalls durch entsprechende Maßnahmen die Druckangleichung vorzunehmen.

Bekannt sind auch beispielsweise bei Vakuumanlagen extruder­ schneckenartige Austragvorrichtungen, die das anfallende Trok­ kengut kompaktieren und dabei durch das Trockengut selbst die erforderliche Abdichtung zum Außenraum ergeben. Ähnliche Vor­ richtungen sind für Druckbeaufschlagung ebenfalls vorstellbar.

Den geschilderten Methoden haftet bei Zellenradschleusen der Nachteil einer oft unzulässig hohen Leckrate an; sie fallen daher für viele Einsatzfälle aus.

Die Doppelvorlagen, die im Prinzip ähnlich den Doppelklappen­ schleusen der Fördertechnik arbeiten, bedingen oft große Bau­ volumen und damit erhebliche Kosten; die erforderlichen Ab­ sperrarmaturen, meist großer Nennweite, sind eine zusätzliche Kosten- und Fehlerquelle.

Austragvorrichtungen, welche durch Kompaktierung der zu för­ dernden Substanzen eine Abdichtung erreichen, sind in vielen Fällen unzulässig, wenn z.B. druckempfindliche Güter, etwa Kunststoffgranulat oder zu instantisierende Produkte gefördert werden sollen.

Die vorerwähnten Schwierigkeiten werden durch die vorliegende Erfindung behoben.

Die diesem Antrag beigefügten 3 Zeichnungen zeigen den erfin­ dungsgemäßen Förderablauf in drei verschiedenen Situationen:

Fig. 1 die Fördereinrichtung in allseits geschlossenem und gutfreiem Zustand

Fig. 2 zeigt die Fördereinrichtung mit befüllter Aus­ tragkammer vor der Austragung

Fig. 3 zeigt die gleiche Vorrichtung im Augenblick des Gutaustrages.

Der Erfindungsgedanke sei am Funktionsablauf der in den Zeichnungen Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Einrichtungen erläutert:

Im Sammelraum 1, der trichterförmig durch die Wandungen 7 dargestellt ist, befindet sich das zu fördernde Gut. Der Schub der Kolben 2 ist druckbeaufschlagt über die Druckzu­ fuhr an der Öffnung 9 und bewegt sich zwischen der in Ab­ bildung 2 strich-punktiert dargestellten Lage und der End­ lage entsprechend dem Punkt 8. Der oszillierend bewegte Kolben 2 fördert hierbei das lose aus dem Gutraum 1 nachfal­ lende Gut in die Kammer 3. Der über den Anschluß 9 zugeführ­ te Druck auf die Kolbenfläche des Kolben 2 bestimmt die Pressung, mit welcher das Produkt in der Kammer 3 beauf­ schlagt wird. Diese Pressung ist über Regulierung des Druckes an der Zufuhrstelle 9 bestimmbar und wird bei druckempfind­ lichen Produkten produktverträglich gering gehalten. Sofern es sich um ein Gut handelt, welches deformierbar und kompak­ tierbar ist, kann durch entsprechend hohen Druck diese Kom­ paktierung in zulässigen Grenzen in der Kammer 3 vorgenommen werden. Es versteht sich, daß mehrere Hubbewegungen des Kol­ ben 2 ggf. zur Vollfüllung der Kammer 3 vorgenommen werden. Die Oszillationsbewegungen des Kolben 2 werden entsprechend der anfallenden Menge aus dem Raum 1 vorgenommen.

Die Kammer 3 ist einerseits durch die Stirnfläche des Kolben 2 begrenzt, ferner durch den Außenmantel 4, welcher aus einem deformierbaren Material bestehen sollte und weiterhin durch das Aufnahmegehäuse Teil 5, welches wiederum in dem Zylinder 10 durch Beaufschlagungen bei den Öffnungen 11 und 12 beweg­ lich ist. Zentral in dem Aufnahmegehäuse Teil 5 mit nachfol­ gendem Zylindersystem befindet sich der Ausdrückkolben 6.

Im Verfahrenszustand entsprechend Fig. 1 und Fig. 2 wird über die Anschlußöffnung 13 Druckausgleich zum Raum 1 vor­ genommen.

Beim Übergang in die Situation nach Fig. 3 wird diese Ver­ bindung als erstes geschlossen. Nun wird Kolben 2 über die Öffnung 9 druckbeaufschlagt und der Zylinderraum über die Öffnung 11 ebenso. Hierbei zieht sich das Aufnahmegehäuse Teil 5 mit dem darin liegenden Ausdrückkolben 6 zurück. Die Vorwärtsbewegung des Kolben 2 fördert gleichzeitig das Gut im Aufnahmegehäuse Teil 5 zur Austragstelle hin. Dabei ver­ bleibt das Ausdrückteil 9 im Bereich der Dichtung 14. Kurz vor verlassen des Wirkungsbereiches der Dichtung 14 durch das Aufnahmegehäuse Teil 5 erfolgt eine gesteuerte Druckbe­ aufschlagung über die Öffnung 15. Die Druckbeaufschlagung kann z.B. durch Preßluft oder auch durch hydraulische Syste­ me erfolgen. Die Beaufschlagung der Ringkammer 16 erfolgt hierbei, und es wird das deformierbare Außenmantelteil 4 dicht gegen den Kolben 2 gepreßt. Der deformierbare Außen­ mantel 4 kann aus Werkstoffen bestehen, die den geforderten Besonderheiten entsprechen, z.B. Polyurethan, andere Elasto­ meremischungen oder auch ein entsprechendes Metallteil, wenn der Druck in der Ringkammer 16 hinreichend hoch ist.

Das entsprechend Fig. 3 zurückgenommene Aufnahmegehäuseteil 5 wird im allgemeinen Gutreste beinhalten. Dieses wird ins­ besondere dann der Fall sein, wenn das Gut zum Ankleben an der Gehäusewand beim Ausförderprozeß neigt.

Durch Betätigung des Plungerkolben 17 über die Öffnung 18 wird der Ausdrückkolben 6 betätigt und in die in Fig. 3 dar­ gestellte Position gebracht. Anhaftendes Gut im Bereich des Aufnahmegehäuseteiles 5 wird hierbei ausgeschoben.

Die Austrittstelle kann vorteilhaft durch ein Gehäuse 19 umschlossen sein, an welches sich eine nach unten ver­ schlossene, z.B. durch Abschweißen befindliche Schlauch­ folie 7 befindet. Die Schlauchfolie 7 ist auf dem Spei­ cherrohr 20 mittels dem O-Ring 21 dicht aufgezogen.

Über die Öffnung 22 kann das Gehäuse 19 leicht evakuiert werden und über die Öffnung 23 mit einem geeigneten Inert­ gas, z.B. Stickstoff oder Kohlendioxyd geflutet werden. Bei Produkten, die keiner Oxydationsgefahr unterliegen, kann diese Maßnahme entfallen.

Nach der Plastiksackmethode, wie sie in der Kerntechnik geläufig ist, kann dann eine in Plastiksäcken vorzunehmen­ de Abfüllung an dieser Stelle vorgesehen werden.

Die Rückführung der einzelnen bewegten Bauelemente in die Positionen entsprechend Fig. 1 und Fig. 2 ermöglicht den erneuten Austrag aus dem Raum 1.

Hierbei verbleibt zunächst der Kolben 2 der in Fig. 1 dar­ gestellten Position. Das Aufnahmegehäuseteil 5 fährt in die in Fig. 1 dargestellte Stellung und nimmt hierbei den Aus­ drückkolben 6 ebenfalls mit in diese Stellung. Die Dichtung 14 wird bevorzugsweise als einseitig wirkende Dichtung aus­ gebildet, so daß beim Einführen des Teiles 5 in den Spalt um den Außenmantel 4 das verdrängte Gas an dieser Dichtung ent­ weichen kann. Ein Druckablaß an der Steuerleitung bei Posi­ tion 13 wäre ebenfalls möglich. Jedenfalls ist bei Rücknahme des Kolben 2 ein Druckausgleich über die Öffnung 13 zum Raum 1 vorzusehen. Dabei ist als einziger Leckraum der Ringspalt zwischen dem Teil 4 und dem Teil 5 in den Druckausgleich zum Raum 1 einzubeziehen. Das hierbei anfallende Volumen ist im Regelfall vernachlässigbar gering.

Claims (8)

1. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes, da­ durch gekennzeichnet, daß durch axiale Bewegung, auch oszillierend, eines Kolbens (2) ein Gut in eine Aufnahmekammer (3) gefördert und diese durch ein Aufnahmegehäuseteil (5), welches durch die Dichtung (14) abgedichtet ist, ausgetragen wird, indem das Aufnahmegehäuseteil (5) axial zurückbe­ wegt, und das Gut durch Kolben (2) bei Endlagen­ position desselben nachgefördert wird.

2. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aus­ drückkolben (6) im Aufnahmegehäuseteil (5) darin be­ findliches Gut durch Axialbewegung ausschiebt.

3. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes nach An­ spruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenmantel (4) aus deformierbarem Material, z.B. einem Elastomer, durch äußere Pressung über Ring­ kanal (16) dicht um den Kolben (2) gepreßt wird.

4. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes, nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß über eine oder mehrere Öffnungen (13) der Spalt um Aufnahmegehäuseteil (5) mit Raum (1) zum Druckausgleich gebracht wird.

5. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes, nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragraum durch ein Gehäuse (23) gebildet wird.

6. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (23) allseits dicht und die Austragöffnung zu einem Abfüllgefäß, auch einer Plastikschlauch­ folie mit geschlossener unterer Öffnung, aus­ geführt wird.

7. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes nach Anspruch 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (23) mit Inertgas geflutet wird, z.B. mittels Anschlüsse (22) und (23).

8. Fördereinrichtung für Feststoffe in oder aus Prozeßräumen unterschiedlichen Druckes nach Anspruch 1 bis 7 oder einzelnen derselben, da­ durch gekennzeichnet, daß alle Bewegungsfunk­ tionen und Druck- oder Unterdruckbeaufschla­ gungen vollautomatisch erfolgen.