Vorrichtung zum Verschliessen einer im Boden eines Behälters angeordneten Entleerungsöffnung

Abstract

 Eine Vorrichtung zum Verschließen einer im Boden (₁) eines Behälters, vorzugsweise Drehtellers einer Aufbereitungsmaschine, angeordneten Entleerungsöffnung (3) weist einen an einer Drehwelle (5) über einen Tragarm (6) angeordneten Verschlußdeckel (4) auf. Dabei sind die Drehwelle (5) und der Tragarm (6) außerhalb des Behälters und neben dessen Boden (1) vorgesehen.
Zum Zwecke eines zurverlässigeren Verschlusses mit erheblich besserer Dichtigkeittrotz einfacheren Aufbaues und günstiger Einbaubedingungen ist die neue Verschließvorrichtung so aufgebaut, daß zwischen Verschlußdeckel (4) und Tragarm (6), die über ein Scharnier (7) miteinander verbunden sind, ein elastisches Glied (8) eingeschaltet ist. Das elastische Glied kann vorzugsweise ein mit Metallstücken (16,19) besetztes Kautschuk- oder Kunststoffteil sein, welches zwischen dem Verschlußdeckel (4) und einem Kipplager (9) angeordnet ist. Dabei kann das Kipplager (9) in zweckmäßiger Weise am Tragarm (6) befestigt sein und eine Lagerplatte (11) mit Gewindebohrungen (13,14) zur Aufnahme mindestens einer Druck- (15) und einer Einstellschraube (17) aufweisen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen einer im Boden eines Behälters, vorzugsweise Drehtellers, einer Aufbereitungsmaschine angeordneten Entleerungsöffnung mit einem an einer Drehwelle über einen Tragarm angeordneten Verschlußdeckel, wobei Drehwelle und Tragarm außerhalb des Behälters neben dessen Boden vorgesehen sind.

[0002] Verschließvorrichtungen der vorstehend genannten Art, insbesondere für Mischmaschinen mit drehendem Teller, sind grundsätzlich bekannt. Dabei ist jedoch der Verschlußdekkel stets mit dem Tragarm und der Drehwelle starr verbunden. In einer solchen Anordnung führt dann der Verschlußdeckel zwangsläufig eine Kreisbewegung um die Drehwelle aus. Bei dieser Konstruktion ist es nachteilig, daß ein Einfahren des Verschlußdeckels in die Entleerungsöffnung des Behälterbodens nur dann möglich ist, wenn zwischen dem Außendurchmesser des Verschlußdeckels und dem Innendurchmesser der Entleerungsöffnung ein erhebliches Spiel besteht, so daß die horizontale Bewegungskomponente der Kreisbewegung in dem durch die Durchmesserdifferenz entstehenden Spalt abgefangen werden kann. Durch den Spalt gibt es bei dieser Ausführung jedoch mit Nachteil erhebliche Undichtigkeit, so daß in einem derart verschlossenen Behälter keine flüssigen oder feinkörnigen Stoffe behandelt werden können.

[0003] Es wurde bereits versucht, dieser Schwierigkeit dadurch entgegenzuwirken, daß an der Unterseite des Verschlußdekkels ein flacher Dichtring aus Kautschuk vorgesehen wurde, welcher den Spalt nach unten und außerhalb des Behälters hin abdeckt. Obwohl diese Ausführung bereits eine Verbesserung gegenüber der erstgenannten bekannten Konstruktion darstellt, besteht hier doch noch das Problem, daß sich in dem nach wie vor vorhandenen Spalt (z.B. ungemischtes) Material absetzt und daß bei der Verarbeitung von grobkörnigem Material (z.B. Betonsplitt) Verklemmungen auftreten können. Für die Verarbeitung von flüssigem Material ist die Dichtung ebenfalls unzureichend, weil sich die Kautschukdichtung nur außen an die Unterseite des Behälterbodens anlegt und aufgrund der horizontalen Bewegungskomponenten nicht in einen festen Dichtungssitz hineingezogen werden kann.

[0004] Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei einem dickeren Behälterboden die vertikale Bewegungskomponente entsprechend größer als bei einem dünneren Behälterboden ist, so daß die sich dann ergebende Spaltbreite nicht mehr für einen ordnungsgemäßen Betrieb akzeptabel ist. Andererseits besteht aber bei einigen Anwendungsfällen die Notwendigkeit, den Behälterboden, insbesondere bei größeren _Maschi- nen, aus statischen Gründen dicker auszubilden oder mit zusätzlichen Verschleißblechen oder anderen Belägen auszukleiden, wie z.B. Kacheln aus Schmelzbasalt, Gußkacheln usw. Zusätzlich soll an der Unterkante der Öffnung noch eine ausreichend große Dichtfläche zur Verfügung stehen. Behälterböden mit der vorstehend beschriebenen Dicke lassen sich mit den beschriebenen bekannten Vorrichtungen, die auch als Klappenverschlüsse bezeichnet werden, nicht oder nicht ausreichend verschließen.

[0005] Bekannt ist auch ein Klappenverschluß an Mischmaschinen, bei dem die Kreisbewegung während des Eintritts in den Behälterboden durch eine Parallelführung zu einer linearen Bewegung umgewandelt wird. Diese Konstruktion ist mit Nachteil maschinentechnisch sehr aufwendig, beansprucht eine große Bauhöhe der Maschine und bedarf umfangreicher Wartungs- und Pflegearbeiten, zumal sich dieser Mechanismus mit seinen Schwenklagern in einem Raum bewegt, der von der aus dem Mischbehälter ausfließenden Material durchströmt wird.

[0006] Ferner wurde zur Überwindung der Probleme des bekannten Klappenverschlusses ein aufwendiger Schwenkverschluß entwickelt. Bei diesem schwenkt der Tragarm den VerschlußdeKkel um eine vertikale, d.h. lotrechte Welle von einem Bereich außerhalb direkt unter die Entleerungsöffnung im Bcden des Behälters. Danach wird eine vertikale Hubbewegung zum Einfahren des Verschlußdeckels in die Entleerungsöffnung hinein ausgelöst. Diese Schwenkverschlüsse arbeiten zwar von der Funktion her zufriedenstellend, jedoch sind die Kosten und der Wartungsaufwand unvertretbar hoch. Durch die notwendigen vertikalen und zusätzlich horizontelen Bewegungen müssen entweder zwei Antriebssysteme vorhanden sein, oder ein kompliziertes Hebelsystem sorgt für die Umwandlung der horizontalen Bewegungskomponente in die vertikale Bewegungskomponente. Außerdem benötigen derartige Schwenkverschlüsse unterhalb der Maschine mit Nachteil einen erheblichen Platz zum Ausführen der Schwenkbewegung. Diese muß so groß sein, daß der Verschlußdeckel vollkommen aus dem Bereich der Entleerungsöffnung herausgeschwenkt werden kann.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Verschließvorrichtung der eingangs genannten Art, mit welcher trotz einfacheren Aufbaues und günstiger Einbaubedingungen ein zuverlässiger Verschluß mit erheblich besserer Dichtigkeit gegeben ist.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Verschlußdeckel und dem Tragarm, die über ein Scharnier miteinander verbunden sind, ein elastisches Glied eingeschaltet ist. Hierdurch ist auf dem einschlägigen Fachgebiet erstmals eine flexible Anordnung des Verschlußdekkels auf dem Tragarm geschaffen, ohne daß der robuste Aufbau und die wartungsfreie zuverlässige Funktion Schaden leidet. In vorteilhafter Weise wird nämlich der erste Teil der Schließbewegung nach wie vor mittels einer normalen Kreisbewegung ausgeführt, bei welcher sich der Tragarm durch die angetriebene Drehwelle auf einem Kreisbogen bewegt. Sobald aber der Verschlußdeckel den Zentrierring der Entleerungsöffnung am Boden des Behälters erreicht und dort anstößt, tritt das elastische Glied in Eingriff, erlaubt die Ablenkung des Verschlußdeckels von der Kreisbewegung, so daß dieser senkrecht zum Verschlußdeckel in die Entleerungsöffnung gleitet, während der den Deckel halternde Tragarm die Kreisbewegung zu Ende führt. Das elastische Glied gleicht also den Unterschied in der Bewegungsrichtung zwischen Zentrierring oder Innenkante der Entleerungsöffnung einerseits und der Außenkante des Verschlußdeckels andererseits aus. Der aus dem Stand der Technik bekannte Aufbau des starren Tragarmes, der an der Drehwelle befestigt ist, kann aufrechterhalten werden, weil das elastische Glied in der Funktion gesehen erst hinter dem Tragarm, d.h. zwischen letzterem und dem Verschlußdeckel, angeordnet ist. Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Glied ein mit Metallstücken besetztes Kautschuk- oder Kunststoffteil, das zwischen dem Verschlußdekkel und einem Kipplager angeordnet ist. Ein solches elastisches Glied wird bisweilen als "Schwingmetall" bezeichnet und hat die Form eines Würfels oder Quaders, der innen einen zusammendrückbaren elastischen Kunststoff- oder Kautschukkörper aufweist, der an mindestens zwei gegenüberliegenden Flächen mit den genannten Metallstücken bewehrt ist, z.B. mit einem Blechpaket oder einem dickeren Eisenblech. Durch die Metallbewehrung an den zwei Außenseiten ergeben sich gute mechanische Eingriffmöglichkeiten, die auch erfindungsgemäß bei diesem elastischen Glied eingesetzt werden.

[0009] Das Kipplager erlaubt eine Bewegung der einen Metallplatte des elastischen Gliedes in Bezug auf die andere, obwohl natürlich beide Platten mit Ausnahme der beschriebenen Kippmöglichkeit fest miteinander verbunden sind, z.B. über La- gerste^ge, wie noch beschrieben wird. Als elastisches Glied könnte man auch eine Feder oder einen hydraulischen oder pneumatischen Balg verwenden.

[0010] Durch das am Kipplager angeordnete elastische Glied ist dei Verschlußdeckel mit dem Tragarm praktisch über ein Scharnier verbunden, welches die Kippbewegung, wie oben erwähnt, in der erforderlichen Richtung erlaubt. Vorzugsweise und zur Vereinfachung der Lagerteile am Kipplager ist ein Kippen in nur einer einzigen Richtung erlaubt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kippachse parallel zur Achse der Drehwelle, und außen weist das Kipplager sogenannte Radial-Gelenklager auf.

[0011] Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn das Kipplager am Tragarm befestigt ist und eine Lagerplatte mit Gewindebohrungen zur Aufnahme mindestens einer Druck-und einer Einstellschraube aufweist. Die genannte Lagerplatte verbindet die beiden Radial-Gelenklager und liegt in Form mindestens eines Steges oder einer Platte auf der in Bezug auf das elastische Glied gegenüberliegenden Seite des Verschlußdeckels. Dadurch können die Druck- und Einstellschrauben ihre Wirkung voll auf das elastische Glied einerseits und den Verschlußdeckel andererseits ausüben.

[0012] Eventuell erforderliche Zugkräfte beim öffnen, d.h. beim Herausziehen des Verschlußdeckels aus der Entleerungsöffnung, werden über das Kipplager, die Lagerplatte und die Lagerstege übertragen, und zwar vom Verschlußdeckel - bis auf die oben beschriebene Ki^ppmöglichkeit - starr zum Tragarm. Damit hat man alle Vorteile der robusten starren Lagerung der bekannten Klap^penverschlüsse und erreicht dennoch mit Vorteil durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine gute Abdichtmöglichkeit, weil der Spalt infolge der Differenz zwischen Außendurchmesser der Verschlußdeckels und Innendurchmesser der Entleerungsöffnung erheblich kleiner als bei den bekannten Lösungen ausgestaltet werden kann.

[0013] Gemäß der Erfindung ist es in zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Druckschraube gegen die dem Verschlußdeckel abgewandte Seite des elastischen Gliedes angedrückt gehalten ist, das eine Sackbohrung für den Durchtritt der Einstellschraube aufweist, die auf die am Verschlußdeckel befestigte Metallbewehrung oder eine Druckplatte des elastischen Gliedes angedrückt gehalten ist. Mit der Druckschraube gelingt somit in sehr einfacher Weise die Einstellung der Vorspannung an dem elastischen Glied. Zum Beispiel erreicht man durch Herunterdrehen der Druckschraube eine Zusammenpressung des zwischen den Metallstücken angeordneten elastischen Körpers, so daß das elastische Glied härter wirkt. Beim Herausdrehen der Druckschraube wird selbstverständlich dann das Gegenteil erreicht.

[0014] Mit der Einstellschraube justiert man den Verschlußdeckel ein, insbesondere zu Beginn der Vertikalbewegung. Eine solche Verstellung ist zweckmäßig, damit der Verschlußdeckel in geschlossenem Zustand parallel zum Boden des Behälters steht.

[0015] Ferner können noch Anschlagschrauben vorgesehen sein, oder es können die Einstellschrauben deren Funktion übernehmen, am nämlich Endstellungen des elastischen Gliedes festzulegen, so daß auftretende Drücke, z.B. bei Materialverklemmungen während des Schließvorganges, das elastische Glied nicht überlasten.

[0016] Zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn der Verschlußdeckel im Mittelbereich einen in einem Drehlager gehalterten Drehzapfen und außen einen Dichtring aufweist. Durch die Anordnung des Dichtringes kann der durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen außerordentlich schmal einstellbare Ringspalt sogar flüssigkeitsdicht abgedichtet werden, durch das Drehlager und den Drehzapfen sogar für einen mitdrehenden Verschlußdeckel. Diese Öffnungsvorrichtung ist daher auch bei Zwangsmischern mit rotierendem Behälter besonders interessant.

[0017] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Feschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeicen

Fig. 1 abgebrochen und teilweise im Schnitt die Verscheießvorrichtung, wobei der Verschlußdeckel in der Entleerungsöffnung angedrückt gehalten ist,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 1, wobei jedoch mit ausgezogenen Linien nach dem Herausziehen des Verschlußdeckels aus der Entleerungsöffnung der Zustand zu Beginn der Kreisbewegung und mit stichpunktierten Linien nach Drehung der geöffnete Zustand gezeigt sind, und

Fig. 3 eine teilweise abgebrochene Einzelansicht entsprechend der Linie III-III in Fig. 2.

[0018] Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Behälterboden 1 ist auf seiner Oberfläche mit einer Panzerung 2 belegt. Dadurch ergibt sich eine nicht unerhebliche Materialdicke in der Entleerungsöffnung 3, so daß der Verschlußdeckel 4, dessen Oberfläche bündig mit der Oberfläche der Panzerbelegung 2 des Behälterbodens 1 abschließen muß, eine nicht unerhebliche vertikale Bewegungskomponente durchführen muß, der sich die oben beschriebene Kreisbewegung längs der in Fig. 2 gezeigten Bogenlinien anschließt.

[0019] Bei der hier gezeigten Ausführungsform handelt es sich um einen Zwangsmischer, dessen Drehtellerachse nicht lotrecht, sondern um einen Winkel von z.B. 30° aus der Vertikalen herausgekippt ist. Deshalb ist der Boden 1 in den Fig. 1 und 2 schräg dargestellt. Der als Drehteller ausgebildete Behälter erstreckt sich nach oben, so daß die hier gezeigte Anordnung sich außerhalb des Behälters und unter demselben befindet.

[0020] An der an dem nicht dargestellten Maschinenrahmen angetriebenen und drehbeweglich befestigten Drehwelle 5 ist der Tragarm 6 befestigt, der an seinem freien Ende über das Scharnier 6 (Fig. 3), das elastische Glied 8 und das Kipplager 9 den Verschlußdeckel 4 trägt.

[0021] Mit Ausnahme der Kippbewegung um die Kippachse 10 (Fig. 1 und 2) herum sind Verschlußdeckel 4 und Tragarm 6 starr über das Scharnier 7 mit dem Kipplager 9 verbunden. Die Kippung ist dadurch ermöglicht, daß das Kipplager 9 außen an den gegenüberliegenden Enden einer Lagerplatte 1 Gelenklager 12 aufweist, die nur in Fig. 3 gezeigt sind. Man erkennt damit, daß gemäß Fig. 3 der Verschlußdeckel 4 nicht in der Papierebene, wohl aber senkrecht dazu gekippt werden kann, nämlich um die Kippachse 10, die parallel zur Achse der Drehwelle 5 liegt.

[0022] In Fig. 1 sieht man übrigens die Betriebsstellung, in welcher das Kipplager 9 unter Zusammendrücken der linken Hälfte des Kautschuk- oder Kunststoffteils gekippt ist. In Fig. 2 sieht man den entlasteten Zustand.

[0023] Die Lagerplatte 11 des Kipplagers 9 weist Gewindebohrungen 13 und 14 auf, die nur bei den Schnittansichten der Fig. 1 und 2 zu sehen sind, wobei die Druckschraube 15 gegen das äußere Metallstück 16 und die Einstellschraube 17 (beide durch Kontermuttern 18 gesichert) über das innere Metallstück 19 des elastischen Gliedes 8 gegen die Druckplatte 24 angedrückt gehalten sind. Man erkennt auch, daß das mittlere Kautschukteil des elastischen Gliedes 8 eine Bohrung 20 aufweist, die mit der Bohrung 21 des äußeren Metallstückes 16 zur Aufnahme der Einstellschraube 17 bündig verlängert ist. Damit ergibt sich eine Sackbohrung 20, 21 in dem elastischen Glied 8.

[0024] Am linken Ende in den Fig. 1 und 2 ist zur Halterung und Führung des elastischen Gliedes 8 noch eine Leiste 22 an der Lagerplatte 11 des Kipplagers 9 angeschraubt. Den mittels Druckring 23 befestigten Kautschukring 26 am Außenumfang des Verschlußdeckels 4 erkennt man deutlich aus Fig. 3.

[0025] Nicht dargestellt ist die konstruktive Ausführung eines Verschlußdeckels, der zwangsweise vorzugsweise mit variabler Drehzahl angetrieben ist. Der Antrieb wird so am Verschlußdeckel befestigt, daß er die Ablenkbewegung mitmacht.

[0026] Im Betrieb wird nach dem Einbau der Verschließvorrichtung zunächst durch Festdrehen der Druckschraube 15 die Vorspannung des elastischen Gliedes 8 eingestellt. Sodann wird durch Hereindrehen der Einstellschraube 17 eine solche Position des Verschlußdeckels 4 eingestellt, daß bei Erreichen der in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien gezeigten Position, d.h. beim Übergang von der linearen in die Drehbewegung, das freie äußere Ende der Einstellschraube 17 gerade gegen das innere Metallstück 19 anliegt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Damit ist gewährleistet, daß die Oberfläche des Verschlußdeckels 4 wirklich prallel zur Oberfläche des Bodens 1 des Behälters liegt. Mit 25 ist die Lagerbuchse für den Verschlußdeckel 4 bezeichnet.

[0027] Aus der in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien gezeigten Stellung wird nach Betätigung des nicht gezeigten Antriebes durch Drehen der Drehwelle 5 der Tragarm 6 entlang der Kreisbögen in die in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien gezeigte Position gefahren. Auf der der Drehwelle 5 zugewandten Seite schlägt der Verschlußdeckel 4 gegen die Innenkante der Entleerungsöffnung 3 an, und nun beginnt die translatorische Bewegung in Richtung der Drehachse des Drehtellers, dessen Boden 1 gezeigt ist. Hierbei wird das elastische Glied 8 links zusammengedrückt und rechts (gemäß Darstellung) etwas gedehnt. Die erfolgt beim Hereindrücken der Verschlußdeckels 4 bis zum Erreichen der in Fig. 1 gezeigten Position.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Verschließen einer im Boden eines Behälters, vorzugsweise Drehtellers einer Aufbereitungsmaschine, angeordneten Entleerungsöffnung mit einem an einer Drehwelle über einen Tragarm angeordneten Verschlußdeckel, wobei Drehwelle und Tragarm außerhalb des Behälters und neben dessen Boden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verschlußdeckel (4) und Tragarm (6), die über ein Scharnier (7) miteinander verbunden sind, ein elastisches Glied (8) eingeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied (8) ein mit Metallstücken (16, 19) besetztes Kautschuk- oder Kunststoffteil ist, das zwischen dem Verschlußdeckel (4) und einem Kipplager (9) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipplager (9) am Tragarm (6) befestigt ist und eine Lagerplatte (11) mit Gewindebohrungen (13, 14) zur Aufnahme mindestens einer Druck- (15) und einer Einstellschraube (17) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschraube (15) gegen die vom Verschlußdeckel (4) abgewandte Seite des elastischen Gliedes (8) angedrückt gehalten ist, das eine Sackbohrung (20, 21) für den Durchtritt der Einstellschraube (17) aufweist, die auf die am Verschlußdeckel (4) befestigte Metallbewehrung (16, 19) oder eine Druckplatte des elastischen Gliedes (8) angedrückt gehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (4) im Mittelbereich einen in einem Drehlager gehalterten Drehzapfen und außen einen Dichtring (26) aufweist.

Zeichnung