DE4414275A1 - Vorrichtung zur dosierbaren Entnahme von fließfähigem Gut aus einem Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur dosierbaren Entnahme von fließfähigem Gut aus einem Behälter, bestehend aus einem rohrförmigen, an den Behälter anschließbaren Zapfhahn mit einer Durchlaßöffnung für das Gut, bei welcher der Zapfhahn ein am Behälter festlegbares Außenrohr und ein in demselben drehbar und in axialer Richtung verschiebbar angeordnetes Innenrohr aufweist (DE-OS 31 18 725).

Aus Rationalisierungsgründen werden für Lagerung, Transport und Bevorratung von fließfähigem Gut großvolumige Behälter eingesetzt. "Fließfähiges Gut" können dabei Flüssigkeiten, aber auch Schüttgut sein, wie beispielweise Kunststoffgranulat. Bekannte Behälter bestehen zum Beispiel aus Metall oder Kunststoff. Sie haben im Bodenbereich eine Entnahmeöffnung, die vor dem Befüllen des Behälters beispielsweise mittels einer Folie feuchtigkeitsdicht verschlossen wird. Es sind auch Behälter bekannt, in welche flexible, dünnwandige Einstellsäcke eingesetzt werden, in die das Gut eingefüllt wird. Die Einstellsäcke bestehen beispielsweise aus Polyäthylen. Während des Transports und auch während der Lagerung ist das Gut in einem solchen Behälter gegen Verschmutzung geschützt. Derartige Behälter sind mit entsprechenden Vorrichtungen leicht transportierbar. Am Entnahmeort steht eine große Menge des Guts zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Das Gut muß auf einfache Weise aus dem jeweiligen Behälter entnommen werden können.

Dabei muß sichergestellt sein, daß das Gut nicht unkontrolliert aus dem Behälter austritt.

Aus der DE-PS 26 16 442 geht eine Vorrichtung zur Entnahme von Schüttgut aus einem Behälter hervor, die i. w. aus einem Rohr besteht, an dem ein feststehendes, stirnseitig über das Rohr hinausragendes Messer angebracht ist. Diese Vorrichtung muß daher mit großer Sorgfalt gehandhabt werden, da das feststehende Messer die die Entnahmeöffnung verschließende Folie bzw. den Einstellsack bereits beim Einsetzen des Rohres durchsticht. Weiterhin weist diese bekannte Vorrichtung einen Fangdorn auf, der das aus der Folie bzw. aus dem Einstellsack herausgetrennte Stück festhalten soll. Dieser Fangdorn dringt ebenfalls in die Folie bzw. den Einstellsack ein. Für besonders gut fließfähiges Gut, insbesondere für Flüssigkeiten, ist diese bekannte Vorrichtung daher nicht geeignet.

Die bekannte Vorrichtung nach der eingangs erwähnten DE-OS 31 18 725 hat ebenfalls ein Messer. Es liegt während der Montage des Zapfhahns in dessen Dosierstellung innerhalb desselben. Folie oder Einstellsack des Behälters werden also zunächst nicht beschädigt. Erst wenn der Zapfhahn flüssigkeitsdicht am Behälter montiert ist, wird das Messer aktiviert. Dazu wird ein am Außenrohr befestigter Bolzen herausgezogen, der in eine Ausnehmung des Innenrohrs eingreift. Das Innenrohr kann dann zum Erreichen seiner Schneidstellung um eine vorgegebene Strecke in das Außenrohr hineingeschoben werden. Dabei dringt das Messer in die Folie an der Entnahmeöffnung des Behälters bzw. in den Einstellsack ein. Danach wird das Innenrohr im Außenrohr um seine Achse gedreht. Dabei greift ein am Außenrohr angebrachter Stift in eine am Innenrohr befindliche, in Umfangsrichtung verlaufende Führungsbahn ein. Führungsbahn und Stift sichern gleichzeitig die Position des Innenrohrs im Außenrohr. Folie oder Einstellsack werden durch die Drehung des Innenrohrs entlang einer Kreisbahn aufgeschnitten. Am Ende der Drehbewegung gelangt das Innenrohr durch eine spezielle Ausbildung der Führungsbahn in die Dosierstellung zurück. Zur dosierten Entnahme des Guts aus dem Behälter ist im Innenrohr des Zapfhahns eine von außen zu betätigende Drehklappe angebracht. Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis bewährt. Sie ist jedoch relativ kompliziert gestaltet und aufwendig in ihrer Handhabung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung einfacher zu gestalten, so daß sie auch einfacher betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß an der äußeren Oberfläche des Innenrohres ein Gewinde angebracht ist, in das mindestens ein am Außenrohr befestigter, radial nach innen weisender Vorsprung eingreift.
• - daß in der Wandung des Innenrohrs in einem in der Arbeitsstellung des Zapfhahns dem Behälter zugewandten Stirnbereich, der durch eine quer verlaufende Wand gegenüber dem dem Behälter abgewandten Hauptteil des Innenrohrs verschlossen ist, mindestens eine Durchbrechung angebracht ist,
• - daß zwischen Innenrohr und Außenrohr im Bereich der quer verlaufenden Wand des Innenrohrs eine an demselben befestigte, umlaufende Dichtung angebracht ist,
• - daß die Wandung des Außenrohres mindestens eine Durchbrechung aufweist, die in der Dosierstellung des Zapfhahns durch innerhalb desselben liegende freie Räume mit der Durchbrechung des Innenrohrs verbunden ist und
• - daß um das Außenrohr herum ein dessen Durchbrechung abdeckendes Rohrstück unter Freilassung eines umlaufenden Zwischenraums zum Außenrohr flüssigkeitsdicht angeordnet ist, das einen nach außen abstehenden, rohrförmigen Stutzen aufweist.

Der Zapfhahn dieser Vorrichtung ist einfach aufgebaut und einfach zu handhaben. Nach seiner Festlegung am Behälter und dessen an sich beliebiges öffnen, braucht für die Entnahme des Guts und dessen kontinuierliche Dosierung nur das Innenrohr um seine Achse gedreht zu werden. Die Größe der Durchlaßöffnung zwischen Innen- und Außenrohr kann dadurch mit kontinuierlichem Übergang vergrößert oder verkleinert werden. Allein durch Drehung des Innenrohrs kann die Entnahme des Guts aus dem Behälter auch gestoppt werden. Dabei wird das Innenrohr zusammen mit der dasselbe umgebenden Dichtung durch den in sein Außengewinde eingreifenden Vorsprung des Außenrohrs axial bewegt.

In bevorzugter Ausführungsform trägt das Innenrohr an seiner dem Behälter zugewandten Stirnfläche ein axial verlaufendes, nach außen abstehendes Messer. Durch die axiale Bewegung des Innenrohrs dringt das Messer nach Festlegung des Zapfhahns am Behälter in die Folie an der Entnahmeöffnung desselben bzw. in den Einstellsack ein und schneidet dieselbe bzw. denselben durch die Drehung des Innenrohres entlang einer sich beispielsweise über 300° erstreckenden Kreisbahn auf. In dieser Schneidstellung ist der Zapfhahn noch verschlossen, da die quer verlaufende Wand ein Eindringen des Guts in das Innenrohr verhindert und die umlaufende Dichtung den Spalt zwischen Innenrohr und Außenrohr abdichtet. Zur dosierten Entnahme des Guts aus dem Behälter wird das Innenrohr in die Dosierstellung des Zapfhahns zurückgedreht. Dabei gleitet die umlaufende Dichtung an der Wandung des Außenrohrs entlang. Erst wenn die umlaufende Dichtung die Durchbrechung des Außenrohrs zumindest teilweise freigibt, kann das Gut aus dem Behälter austreten. Es gelangt durch die Durchbrechungen in den Wandungen von Innen- und Außenrohr in den Zwischenraum zwischen Außenrohr und Rohrstück und verläßt den Zapfhahn durch den am Rohrstück angebrachten Stutzen. Zum Öffnen des Behälters muß also nur das Innenrohr des Zapfhahns gedreht werden, nachdem derselbe mittels des Außenrohres feuchtigkeitsdicht am Behälter montiert ist. Die Dosierung des Guts erfolgt mit kontinuierlicher Veränderung des Dosierquerschnitts ebenfalls durch einfache Drehung des Innenrohrs.

Damit der Stutzen unabhängig von der Ausführungsform der Behälter und deren Entnahmeöffnung nach der Montage des Zapfhahns beispielsweise immer nach unten weisen kann, ist das Rohrstück mit dem Stutzen zweckmäßig um das Außenrohr herum drehbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen großvolumigen Behälter mit einer daran angebrachten Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 eine Ansicht eines in der Vorrichtung eingesetzten Zapfhahns in der Schneidstellung teilweise im Schnitt.

Fig. 3 den Zapfhahn nach Fig. 2 in der Dosierstellung, ebenfalls teilweise im Schnitt.

Fig. 4 eine Seitenansicht des Zapfhahns nach Fig. 2.

Fig. 5 eine gegenüber den Fig. 2 bis 4 abgewandelte Ausführungsform des Zapfhahns.

In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß die Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Messer ausgerüstet und dadurch nicht nur zum Dosieren, sondern auch zum Öffnen eines Behälters verwendet wird. Die Vorrichtung kann aber auch als reine Dosiervorrichtung eingesetzt werden. Die Behälter sind dann auf andere Art und Weise zu öffnen. Es wird weiter davon ausgegangen, daß die Vorrichtung bei einem Behälter mit einer Entnahmeöffnung eingesetzt wird, die durch eine Folie verschlossen ist. Die Vorrichtung ist aber auch bei Behältern mit einem flexiblen Einstellsack verwendbar. Sie besteht insgesamt aus Kunststoff, beispielweise aus einem Polyolefin, wie Polyethylen.

Der in Fig. 1 dargestellte großvolumige Behälter 1 besteht vorzugsweise aus Metall. Er ist mittels eines Deckels 2 verschließbar. Im Bodenbereich des Behälters 1 ist ein rohrförmiger Stutzen 3 mit einer Entnahmeöffnung angebracht, die durch eine Folie und zunächst durch eine Schraubkappe verschlossen ist. Das im Behälter 1 befindliche Gut, bei dem es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit handelt, kann daher nicht aus demselben austreten. An dem Stutzen 3 kann eine Vorrichtung 4 zur Entnahme des Guts aus dem Behälter 1 angebracht werden. Die Vorrichtung 4 geht aus den Fig. 2 bis 5 hervor.

In Fig. 2 ist ein als Vorrichtung zur Entnahme des Guts aus dem Behälter 1 verwendbarer Zapfhahn in der Schneidstellung der Vorrichtung 4 dargestellt. In dieser Schneidstellung ragt das zum Durchtrennen der Folie am Behälter 1 dienende Messer 5 aus dem Zapfhahn heraus. Der Zapfhahn besteht aus einem Außenrohr 6 und einem in demselben drehbar angeordneten Innenrohr 7. Das Außenrohr 6 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel an seinem zur Festlegung am Behälter 1 dienenden Ende ein Außengewinde 8. In der Wandung des Außenrohrs 6 ist mindestens eine Durchbrechung 9 angebracht.

An der äußeren Oberfläche des Innenrohrs 7 befindet sich ein Gewinde 10, in das mindestens ein fest am Außenrohr 6 angebrachter, radial nach innen weisender Vorsprung 11 eingreift. Das Messer 5 ist an der einen Stirnseite des Innenrohrs 7 befestigt. An dessen anderer Stirnseite ist ein Handgriff 12 vorgesehen, mittels dessen das Innenrohr 7 von Hand um seine Achse gedreht werden kann. Der Handgriff 12 ist vorzugsweise als Handrad ausgebildet. In der Wandung des Innenrohrs 7 ist mindestens eine Durchbrechung 13 angebracht, die sich in dem das Messer 5 tragenden Stirnbereich desselben befindet. Dieser Stirnbereich des Innenrohrs 7 ist gegenüber dem dem Messer 5 abgewandten Hauptteil des Innenrohrs 7 durch eine quer verlaufende Wand 14 verschlossen. Im Bereich der Wand 14 ist zwischen Innenrohr 7 und Außenrohr 6 eine umlaufende Dichtung 15 angebracht, die den Spalt zwischen Innenrohr 7 und Außenrohr 6 abdichtet und am Innenrohr 7 befestigt ist. Die Dichtung 15 ist beispielsweise als Flachdichtung bzw. Nutring ausgeführt. Sie gleitet bei einer axialen Bewegung des Innenrohrs 7 am Außenrohr 6 entlang. Das Gut kann solange nicht aus dem Behälter 1 austreten, wie die Dichtung 15 an der Wandung des Außenrohrs 6 anliegt.

Im Bereich der Durchbrechung 9 ist über dem Außenrohr 6 ein daßelbe mit Abstand rundum umgebendes Rohrstück 16 angeordnet. Es überdeckt die Durchbrechung 9. Zwischen Außenrohr 6 und Rohrstück 16 ist ein umlaufender freier Zwischenraum 17 vorhanden. Das Rohrstück 16 hat an einer Stelle seines Umfangs einen radial nach außen abstehenden, rohrförmigen Stutzen 18. Es ist vorzugsweise mit seinem Stutzen 18 in Umfangsrichtung um das Außenrohr 6 herum drehbar. Innenrohr 7 und Außenrohr 6 einerseits sowie Rohrstück 16 und Außenrohr 6 andererseits sind flüssigkeitsdicht gegeneinander abgedichtet. Dazu sind neben der Dichtung 15 durch Kreuzschraffur gekennzeichnete Dichtungen eingesetzt.

In der aus Fig. 3 ersichtlichen Dosierstellung des Zapfhahns ist das Innenrohr 7 im Außenrohr 6 so weit zurückgedreht, daß die Dichtung 15 gegenüber der Schneidstellung nach Fig. 2 auf der anderen Seite der Durchbrechung 9 des Außenrohrs 6 liegt. Das aus dem Behälter 1 zu entnehmende Gut tritt entlang der Pfeile 19 durch den Zapfhahn hindurch. Es gelangt in einen unter dem Stutzen 18 angebrachten Behälter oder in einen Schlauch, der an dem Stutzen 18 befestigt werden kann. Dazu kann der Stutzen 18 ein Anschlußgewinde 20 aufweisen. Das Gut fließt dabei sowohl durch die Durchbrechungen 13 des Innenrohrs 7 als auch durch den jetzt vorhandenen Spalt zwischen Innenrohr 7 und Außenrohr 6. Es gelangt dann durch die Durchbrechungen 9 des Außenrohrs 6 in den vom Rohrstück 16 umschlossenen Zwischenraum 17 und von dort über den Stutzen 18 nach außen.

Für eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Guts im Zapfhahn werden im Innenrohr 7 zweckmäßig mehrere, über den Umfang desselben verteilte Durchbrechungen 13 angebracht, so wie es aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Auch im Außenrohr 6 werden zweckmäßig zwei oder mehr, über den Umfang desselben verteilte Durchbrechungen 9 angebracht.

Der freie Querschnitt und damit die zu dosierende Menge des Guts können durch Drehung des Innenrohrs 7 mit kontinuierlichem Übergang eingestellt werden. Dabei wird die lichte Größe der Durchbrechung 9 durch die Dichtung 15 verändert.

Der Zapfhahn nach den Fig. 2 und 3 wird gemäß Fig. 4 wie folgt gehandhabt:

In der gestrichelt gezeichneten Position I befindet sich der Zapfhahn in der Ausgangsposition, die der Dosierstellung entspricht. Das Messer 5 liegt dann vollständig innerhalb der Abmessungen des Zapfhahns. In dieser Stellung wird der Zapfhahn mittels seines Außenrohrs 6 an einem Behälter 1 feuchtigkeitsdicht befestigt.

Durch Drehung des Innenrohrs 7 um seine Achse mittels des Handgriffs 12 wird dasselbe axial in Richtung des Pfeiles 21 bewegt. Das geschieht durch das Zusammenwirken von Gewinde 10 und feststehendem Vorsprung 11. Die ebenfalls gestrichelt eingezeichnete Position II zeigt die Stellung des Innenrohres 7, in welcher das Messer 5 direkt vor der Folie an der Entnahmeöffnung des Behälters 1 liegt, ohne diese zu beschädigen. In dieser Position ist der Zapfhahn verschlossen, da die Dichtung 15 auf der linken Seite der Durchbrechung 9 des Außenrohrs 6 liegt.

Bei weiterer Drehung des Innenrohrs 7 gelangt dasselbe in Position III, die mit der in Fig. 2 dargestellten Position des Zapfhahns übereinstimmt. Ab Position II war das Messer 5 dabei in die Folie eingedrungen. Durch die Drehung des Innenrohrs 7 und damit des Messers 5 wird die Folie entlang einer Kreisbahn durchtrennt. Die Drehbewegung wird ab Position II vorzugsweise auf 300° begrenzt, so daß die Folie nicht vollständig aufgetrennt wird. Das aufgetrennte Teil der Folie wird dadurch nicht vom aus dem Behälter 1 austretenden Gut mitgerissen. Der Stutzen 18 wurde vor Drehung des Innenrohrs 7 in eine beispielsweise nach unten weisende Position gebracht.

Zur Entnahme des Guts aus dem Behälter 1 wird das Innenrohr 7 durch entgegengesetzte Drehung wieder in die Position I gebracht, also in die Dosierstellung. Das Innenrohr 7 bewegt sich dabei entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 21. Wie schon erwähnt, kann die Dosiermenge kontinuierlich durch Drehung des Innenrohrs 7 verändert werden, wobei die Dichtung 15 die Durchbrechung 9 des Außenrohrs 6 mehr oder weniger freigibt.

Während das einteilige Innenrohr 7 bei der Ausführungsform des Zapfhahns nach Fig. 2 bis 4 von der Position I bis zur Position III in das Außenrohr 6 hineingedreht wird, bleibt die Länge des Zapfhahns bei der Ausführungsform nach Fig. 5 unverändert. Gleiche Teile wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 sind in Fig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 5 ist ebenso wie in Fig. 2 die Schneidstellung des Zapfhahns dargestellt.

Das Innenrohr 7 des Zapfhahns nach Fig. 5 besteht aus zwei Teilrohren 22 und 23, die teleskopartig ineinander greifen. Das Teilrohr 22 hat an seiner äußeren Oberfläche das Gewinde 10, in welches der Vorsprung 11 des Außenrohrs 6 eingreift. Es hat über seine ganze Länge ein Innengewinde 24, dessen Steigung entgegengesetzt zur Steigung des Gewindes 10 verläuft und einen anderen Steigungswinkel als das Gewinde 10 hat. Das Messer 5 ist am Teilrohr 22 angebracht. Am Teilrohr 23 ist ein Außengewinde 25 vorgesehen, das in das Innengewinde 24 des Teilrohrs 22 eingreift. Das Außengewinde 25 ist vorzugsweise wesentlich kürzer als das Teilrohr 23. Es ist dazu an einer umlaufenden Erweiterung des Teilrohrs 23 angeordnet. Der Handgriff 12 ist am Teilrohr 23 angebracht. Das Teilrohr 22 ist auch an seinem dem Teilrohr 23 zugewandten Ende gegenüber dem Außenrohr 6 abgedichtet. Es ist dazu eine umlaufende Dichtung 26 vorgesehen.

Bei Drehung dieses Innenrohrs 7 mittels des Handgriffs 12 wird bei dieser Ausführungsform des Zapfhahns nur das Teilrohr 22 mit dem Messer 5 bewegt, und zwar zwangsgeführt durch die beiden unterschiedlichen Gewinde 10 und 24. Die Handhabung des Zapfhahns nach Fig. 5 ist sonst die gleiche, wie für die Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur dosierbaren Entnahme von fließfähigem Gut aus einem Behälter, bestehend aus einem rohrförmigen, an den Behälter anschließbaren Zapfhahn mit einer Durchlaßöffnung für das Gut, bei welcher der Zapfhahn ein am Behälter festlegbares Außenrohr und ein in demselben drehbar und in axialer Richtung verschiebbar angeordnetes Innenrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß an der äußeren Oberfläche des Innenrohres (7) ein Gewinde (10) angebracht ist, in das mindestens ein am Außenrohr (6) befestigter, radial nach innen weisender Vorsprung (11) eingreift,
• - daß in der Wandung des Innenrohrs (7) in einem in der Arbeitsstellung des Zapfhahns dem Behälter (1) zugewandten Stirnbereich, der durch eine quer verlaufende Wand (14) gegenüber dem dem Behälter (1) abgewandten Hauptteil des Innenrohrs (7) verschlossen ist, mindestens eine Durchbrechung (13) angebracht ist,
• - daß zwischen Innenrohr (7) und Außenrohr (6) im Bereich der quer verlaufenden Wand (14) des Innenrohrs (7) eine an demselben befestigte, umlaufende Dichtung (15) angebracht ist,
• - daß die Wandung des Außenrohres (6) mindestens eine Durchbrechung (9) aufweist, die in der Dosierstellung des Zapfhahns durch innerhalb desselben liegende freie Räume mit der Durchbrechung (13) des Innenrohrs (7) verbunden ist und
• - daß um das Außenrohr (6) herum ein dessen Durchbrechung (9) abdeckendes Rohrstück (16) unter Freilassung eines umlaufenden Zwischenraums (17) zum Außenrohr (6) flüssigkeitsdicht angeordnet ist, das einen nach außen abstehenden, rohrförmigen Stutzen (18) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Innenrohrs (7), die in Arbeitsstellung des Zapfhahns dem Behälter (1) zugewandt ist, ein nach außen abstehendes, in Achsrichtung des Innenrohrs (7) verlaufendes Messer (5) angebracht ist, das in einer Dosierstellung (I) des Zapfhahns (4) innerhalb der Abmessungen desselben liegt und in einer Schneidstellung des Zapfhahns über dessen dem Behälter (1) zugewandten Stirnseite hinausragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (16) mit Stutzen (18) in Umfangsrichtung um das Außenrohr (6) herum drehbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Innenrohrs (7) mehrere, über den Umfang desselben verteilte Durchbrechungen (13) angebracht sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Außenrohrs (6) mehrere, über den Umfang desselben verteilte Durchbrechungen (9) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenrohr (7), an der dem Messer (5) abgewandten Stirnseite ein Handgriff (12) zur Drehung desselben im Außenrohr (6) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (7) einteilig ausgeführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (7) aus zwei teleskopartig ineinander greifenden Teilrohren (22,23) besteht, von denen das eine, das Messer (5) tragende Teilrohr (22) ein Innengewinde (24) hat, dessen Steigung entgegengesetzt und unter einem anderen Winkel als beim außen angebrachten Gewinde (10) verläuft, während an dem anderen, den Handgriff (12) aufweisenden Teilrohr (23) ein in das Innengewinde (24) eingreifendes Außengewinde (25) angebracht ist.