DE4444744C2 - 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 gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE 31 18 725 A1).

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 Polyethylen. 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.

In der älteren Patentanmeldung gemäß DE 44 14 275 A1 wird dazu ein an einen Behälter anschließbarer Zapfhahn vorgeschlagen, der aus einem Außenrohr und aus einem mittels eines Gewindes axial in demselben beweglichen Innenrohr besteht. Die Stirnwand des Innenrohres ist verschlossen. Es hat in seiner Wandung aber mindestens eine Durchbrechung. Durch eine Drehung des Innenrohrs im Außenrohr ist die Größe der Durchlaßöffnung für zu dosierendes Gut mit kontinuierlichem Übergang auf einfache Weise zu vergrößern oder zu verkleinern. Die Durchlaßöffnung kann so auch ganz verschlossen werden.

Die bekannte Vorrichtung nach der eingangs erwähnten DE 31 18 725 A1 ist mit einem Messer ausgerüstet. 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 aus einer Ausnehmung des Innenrohrs herausgezogen. 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 entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

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 den dasselbe umgebenden Dichtungen durch die ineinander greifenden Gewinde der beiden Rohre axial bewegt. Die Entnahme des Guts aus dem Behälter ist insgesamt sehr einfach, da der Zapfhahn nur eine Art Verlängerung der Entnahmeöffnung desselben darstellt. Der Behälter braucht dadurch für die Entnahme des Guts nicht angehoben zu werden, auch wenn die Entnahmeöffnung sehr nahe an seinem Boden angeordnet ist.

In bevorzugter Ausführungsform trägt der Stutzen des Innenrohrs 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 dem Stutzen und dem Anschlußbereich des Außenrohrs 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 Anschlußbereichs im Außenrohr entlang. Erst wenn die umlaufende Dichtung vom Anschlußbereich des Außenrohrs freikommt, kann das Gut aus dem Behälter austreten. Es gelangt durch die Durchbrechung in der Wandung des Stutzens in das Innenrohr hinein und verläßt den Zapfhahn am freien Ende desselben. 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 nur durch Drehung des Innenrohrs.

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 im Schnitt.

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

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 ohne Messer 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. Sie ist aber auch bei Behältern mit einem flexiblen Einstellsack verwendbar. Der Zapfhahn besteht vorzugsweise insgesamt aus Kunststoff, beispielweise aus Polyethylen oder einem anderen Polyolefin.

Der in Fig. 1 dargestellte großvolumige Behälter 1 besteht vorzugsweise aus Kunststoff mit einer Metallummantelung. 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 verschlossen und zunächst durch eine Schraubkappe abgedeckt 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 und 3 hervor.

In Fig. 2 ist ein als Vorrichtung zur Entnahme des Guts aus dem Behälter 1 verwendbarer Zapfhahn in der Schneidstellung dargestellt. In dieser Schneidstellung ragt das zum Durchtrennen der Folie an der Entnahmeöffnung des Behälters 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, mit welchem es in den Stutzen 3 des Behälters 1 eingeschraubt werden kann. Es sind aber auch andere Befestigungsarten zwischen Zapfhahn und Behälter 1 möglich. Das Außenrohr 6 besteht aus einem Führungsteil 9 zum Führen des Innenrohrs 7 und aus einem Anschlußteil 10 mit einem gegenüber dem Führungsteil 9 kleineren lichten Durchmesser. Das Außengewinde 8 ist am Anschlußteil 10 angebracht. An der äußeren Oberfläche des Außenrohrs 6 befindet sich im Bereich des Führungsteils 9 ein Gewinde 11.

Das Innenrohr 7 weist einen in den Anschlußteil 10 des Außenrohrs 6 passenden Stutzen 12 und einen dem Führungsteil 9 des Außenrohrs 6 angepaßten Hauptteil 13 auf, der einen größeren lichten Durchmesser als der Stutzen 12 hat. An dem dem Stutzen 12 abgewandten Ende des Innenrohrs 7 ist konzentrisch und mit Abstand zu demselben ein Rohrstück 14 fest und unverdrehbar angebracht. Es hat ein in das Gewinde 11 des Außenrohrs 6 eingreifendes Innengewinde 15. Das Messer 5 ist an der Stirnseite des Stutzens 12 befestigt, die durch eine Wand 16 verschlossen ist. In der axial verlaufenden Wandung des Stutzens 12 ist mindestens eine Durchbrechung 17 angebracht. Auch im Übergangsbereich 18 vom Stutzen 12 zum Hauptteil 13 des Innenrohrs 7 kann mindestens eine Durchbrechung vorgesehen sein.

An der Umfangsfläche des Stutzens 12 ist eine umlaufende Dichtung 19 angebracht, die in der Schneidstellung des Zapfhahns an der Wandung des Anschlußteils 10 des Außenrohrs 6 dicht anliegt. Eine weitere umlaufende Dichtung 20 ist zwischen dem Hauptteil 13 des Innenrohrs 7 und dem Führungsbereich 9 des Außenrohrs 6 angebracht. Die Dichtungen 19 und 20 können beispielsweise jeweils als Flachdichtung, O-Ring oder Nutring ausgeführt sein. Sie gleiten bei einer axialen Bewegung des Innenrohrs 7 am Anschlußteil 10 bzw. am Führungsteil 9 des Außenrohrs 6 entlang. Das Gut kann solange nicht aus dem Behälter 1 austreten, wie die Dichtung 19 an der Wandung des Anschlußteils 10 anliegt.

Am freien, dem Stutzen 12 gegenüberliegenden Ende des Innenrohrs 7 kann ein Rohrstück 21 um seine Achse drehbar angebracht sein, das axial über das Innenrohr 7 hinausragt. In bevorzugter Ausführungsform ist das Rohrstück 21 innerhalb des Innenrohrs 7 angeordnet. Es ist durch eine an seiner Umfangsfläche befestigte umlaufende Dichtung 22 gegenüber dem Innenrohr 7 abgedichtet. Das Rohrstück 21 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel an seinem freien Ende ein Außengewinde 23, an welches beispielweise ein Schlauch angeschlossen werden kann. Die Verbindung zwischen dem Rohrstück 21 und einem daran anzuschließenden Schlauch kann auch auf andere geeignete Art und Weise erfolgen. Durch die relative Drehbarkeit von Innenrohr 7 und Rohrstück 21 ist sichergestellt, daß das für die Entleerung des Behälters 1 vorgesehene Bauteil, beispielsweise der schon erwähnte Schlauch, beim Drehen des Innenrohres 7 nicht mitgedreht wird. Das ist auch dann von Vorteil, wenn das Rohrstück 21 nicht geradlinig, sondern als Winkelstück ausgeführt ist, dessen Auslaßöffnung beispielweise rechtwinklig zur Achse des Zapfhahns verläuft.

In der aus Fig. 3 ersichtlichen Dosierstellung des Zapfhahns ist das Innenrohr 7 im Außenrohr 6 so weit zurückgedreht, daß die Dichtung 19 nicht mehr am Anschlußteil 10 des Außenrohrs 6 anliegt. Das aus dem Behälter 1 zu entnehmende Gut kann dann durch den Zapfhahn hindurchtreten. Das ist durch zwei strichpunktiert eingezeichnete Pfeile 24 angedeutet. Das Gut tritt am freien Ende des Innenrohrs 7 bzw. aus dem dortigen Rohrstück 21 aus. Wenn ein Schlauch an den Zapfhahn angeschlossen ist, gelangt das Gut direkt in den Schlauch. Für eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Guts im Zapfhahn werden im Stutzen 12 zweckmäßig mehrere, über den Umfang desselben verteilte Durchbrechungen 17 angebracht. Das gilt gegebenenfalls auch für den Übergangsbereich 18.

Der freie Querschnitt für das Gut im Zapfhahn und damit die zu dosierende Menge desselben können durch Drehung des Innenrohrs 7 mit kontinuierlichem Übergang eingestellt werden. Dabei wird die lichte Weite des Spalts zwischen dem Stutzen 12 des Innenrohrs 7 und dem Führungsbereich 9 des Außenrohrs 6 i. w. durch die Dichtung 19 eingestellt.

Der Zapfhahn nach den Fig. 2 und 3 wird beispielsweise wie folgt gehandhabt:
In der aus Fig. 3 ersichtlichen Position I befindet sich der Zapfhahn in der Ausgangsposition, die der Dosierstellung bei vollständig geöffnetem Zapfhahn entspricht. Das exzentrisch am Innenrohr 7 bzw. am Stutzen 12 befestigte Messer 5 liegt dann vollständig innerhalb der Abmessungen des Zapfhahns. In dieser Stellung wird der Zapfhahn mittels seines Außenrohrs 6 bzw. mittels dessen Anschlußbereich 10 an einem Behälter 1 feuchtigkeitsdicht befestigt.

Durch Drehung des Rohrstücks 14 um die Achse des Zapfhahns wird das Innenrohr 7 axial in Richtung des Pfeiles 25 bewegt. Das geschieht durch das Zusammenwirken von Gewinde 11 und Innengewinde 15. Das Innenrohr 7 gelangt dann in Position II, in welcher das Messer 5 gerade noch innerhalb des Zapfhahns liegt und in welcher die Dichtung 19 noch am Anschlußteil 10 des Außenrohrs 6 anliegt. Bei weiterer Drehung des Innenrohrs 7 erreicht dasselbe die in Fig. 2 dargestellte Position III des Zapfhahns, in welcher das Messer 5 in die Folie eingedrungen ist. Durch die Drehung des Innenrohrs 7 und damit des Messers 5 wird die Folie ab Position II entlang einer Kreisbahn durchtrennt. Die Drehbewegung wird 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.

Zur Entnahme des Guts aus dem Behälter 1 wird das Innenrohr 7 durch entgegengesetzte Drehung wieder in Richtung der Position I gebracht, also in eine Dosierstellung. Das Innenrohr 7 bewegt sich dabei entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 25. Wie schon erwähnt, kann die Dosiermenge kontinuierlich durch Drehung des Innenrohrs 7 verändert werden, wobei die Dichtung 19 den Spalt zwischen Stutzen 12 und Außenrohr 6 mehr oder weniger freigibt.

Die aus Fig. 3 ersichtlichen, im Rohrstück 14 angebrachten Anschläge 26 und 27 begrenzen den Weg des Rohrstücks 14 in Gegenrichtung zum Pfeil 25, so daß dasselbe nicht versehentlich vom Außenrohr 6 abgeschraubt werden kann. Die Anschläge 26 und 27 können als Schrauben ausgebildet sein.

Claims (7)

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 das Außenrohr (6) aus einem Führungsbereich (9) und einem Anschlußbereich (10) mit einem gegenüber dem Führungsbereich (9) kleineren lichten Durchmesser besteht und an der äußeren Oberfläche des Führungsbereichs (9) ein Gewinde (11) aufweist,
• - daß das Innenrohr (7) aus einem in den Anschlußbereich (10) des Außenrohrs (6) passenden Stutzen (12) und aus einem dem Führungsbereich (9) des Außenrohres (6) angepaßten Hauptteil (13) mit gegenüber dem Stutzen (12) größerem lichtem Durchmesser besteht,
• - daß im Bereich des dem Stutzen (12) abgewandten Endes des Innenrohrs (7) ein dasselbe mit Abstand konzentrisch umgebendes Rohrstück (14) mit einem Innengewinde (15) angebracht ist, das in Gebrauchslage in das Gewinde des Außenrohrs (6) eingreift,
• - daß zumindest in der axial verlaufenden Wandung des an seiner Stirnseite verschlossenen Stutzens (12) mindestens eine Durchbrechung (17) angebracht ist und
• - daß zwischen dem Stutzen (12) des Innenrohrs (7) und dem Anschlußbereich (10) des Außenrohrs (6) einerseits sowie zwischen dem Hauptteil (13) des Innenrohrs (7) und dem Führungsbereich (9) des Außenrohrs (6) andererseits jeweils mindestens eine umlaufende, am Innenrohr (7) befestigte Dichtung (19, 20) angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch in der Wandung des Übergangsbereichs (18) vom Stutzen (12) zum Hauptteil (13) des Innenrohrs (7) mindestens eine Durchbrechung angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Stutzens (12) und des Übergangsbereichs (18) mehrere, über den Umfang derselben verteilte Durchbrechungen angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Stutzens (12) des Innenrohrs (7) ein nach außen abstehendes, in Achsrichtung des Innenrohrs (7) verlaufendes und exzentrisch an demselben angebrachtes Messer (5) angebracht ist, das in einer Dosierstellung (I) des Zapfhahns innerhalb der Abmessungen desselben liegt und in einer Schneidstellung (III) des Zapfhahns über dessen dem Behälter (1) zugewandte Stirnseite hinausragt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Stutzen (12) abgewandten Seite des Innenrohrs (7) ein um seine Achse drehbares Rohrstück (21) an demselben angebracht ist, das in axialer Richtung über das Innenrohr (7) hinaus ragt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (21) abgewinkelt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rohrstück (21) und Innenrohr (7) eine umlaufende Dichtung (22) angeordnet ist.