CH416567A - Vorrichtung zum Einführen von pulverförmigen oder körnigen Feststoffen in ein Druckgefäss - Google Patents

Description

  



  Vorrichtung zum Einführen von pulverförmigen oder körnigen Feststoffen in ein Druckgefäss
In der chemischen Verfahrenstechnik tritt gelegentlich das Problem auf, trockene, pulverförmige bzw, körnige Reaktionspartner in unter Dampfdruck stehende Autoklaven einzutragen oder aus solchen zu entfernen. Dies kann z. B. mit Hilfe von   Strangpres-    sen geschehen. Letztere werden besonders dann eingesetzt, wenn schwer fliessende Substanzen vorliegen, deren Fliessfähigkeit schon bei Aufnahme sehr geringer Dampfmengen aus dem Autoklaven weiter verschlechtert wird, die sich aber gut zu druckfesten, dichten Pfropfen) verpressen lassen (Brikettierbarkeit ohne Bindemittel), z. B. Terephthalsäure. Die Arbeitsweise einer für die Eintragung von Substanzen eingesetzten Strangpresse geht aus dem oberen Teil, der Zeichnung hervor.



   Die einzutragende Substanz fällt durch einen trichterförmigen Einlauf 1 vor den zurückgezogenen Pressstempel 2. Dieser wird im vorliegenden Falle ölhydraulisch betätigt. Während des Presshubes wird die Substanz   in die eigentliche Pressform    3 gedrückt.



  Diese stellt einen beidseitig offenen Zylinder dar, welcher mit der   Stempelachse fluchtet.    Am Ende ist die Zylinderform durch einen Kegel 4 mit   60  Kegel-    win, kel verschliessbar. Erreicht der   Pressdruck    am Stempelkopf etwa 250 bis   30Okg/cm2,    so bildet die   einzutragende    Substanz einen Pfropfen, der eine genügende Festigkeit und Haftung an der Pressformwand besitzt, um einem Dampfdruck von etwa 5   kg/crn    mit ausreichender Sicherheit standzuhalten. Die genannten Zahlen gelten für Terephthalsäure und einen Pfropfen von 40 mm Durchmesser und   3 50 mm Länge.   



   Der die Pressform 3   verschliessende    Kegel 4 kann nun so weit zurückgezogen werden, dass er einen ringförmigen Teil der Zylinderöffnung freigibt.



  Beim Rückhub ides Stempels 2 wird die Presse erneut geladen. Der nächste   Pressvorgang    findet gegen den bereits vorhamdenen Pfropfen statb, welcher mit nach vorn geschoben wird, beim Austritt aus der Form an der Kegelspitze zerbröckelt und durch die Öffnung 5 in den nicht dargestellten Autoklaven fällt.



   Das beim zweiten Hub   nachgepresste    Material bildet nun den neuen Pfropfen. Der   Pressvorgang    kann beliebig oft wiederholt werden, wobei der Druckraum durch den fest gepressten Materialpfropfen dicht verschlossen bleibt. Der Kegel 4 übernimmt beim   Pressvorgang    einen Teil der Gegenkraft zur vom Stempel ausgeübten Presskraft. Ein weiterer Teil entspricht dem Innendruck des Autoklaven. Der Rest der Gegenkraft wird durch Reibung des Pfrop  fens in    die   Formwandüng    eingeleitet. Die Presskraft und damit Pfropfenfestigkeit können mithin. durch Längsverschiebung des Kegels   1    reguliert werden, wobei. der ringförmige Austritts-Querschnitt verändert wird. Dies geschah bisher von Hand mittels einer Gewindespin, del.

   Zur Kontrolle der Presskraft diente die manometrische Anzeige des Oldruckes im Presszylinder 6.



   Wesentliche Nachteile dieser bekannten, den oberen Teil der Zeichnung ausmachenden Vorrichtung bestehen, darin, dass besonders in der ersten Zeit nach einem Stillstand der Presse oder dem   tYbergang      auf eine Press-Substanz    mit anderen mechanischen Eigenschaften (andere Kristallform und -Gr¯sse, Rei  bungsverhalten    usw.) keine Position des Kegels 4 ge  funden    werden kann, die eine über viele Hübe konstante Presskraft bewirkt, und dass auch nach längerer Laufzeit von Zeit zu Zeit Nachstellungen des Kegels vorgenommen werden müssen, um ein Festfahren des Stempels bzw. das Pressen zu. lockerer Pfropfen zu vermeiden, und dass. die in einem Pro duktionsbetrieb unerwünschte, manuelle Bedienung und ständige Kontrolle unumgänglich ist.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die diese Nachteile nicht aufweist. Die   erfindungsgemässe Vorrichtung    zum Einführen von. pulverf¯rmigen oder körnigen Feststoffen in ein   Druckgefäss, bestehend    aus einer hydraulisch   betrie-      benen    Strangpresse, welche die Feststoffe in eine   Pressformdrückt,undeinemfederndbewegten    Gegendruckorgan, welches durch den nicht als Wandreibung verbrauchten   Press. kraftanteil-des vorge-    pressten Pfropfens so weit zurückgeschoben wird, dass der durch die Strangpresse   weitergeschobene      Feststoffpfropfen    an.

   ihm zerdrückt wird und die Feststoffe in Brockenform ins Druckgefäss gelangen, ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Raum eines Presszylinders der Strangpresse und dem Raum eines Steuerzylinders des   Gegendruckorgans    eine einstellbare Druckübermittlungseinrichtung vorgesehen ist, welche durch rechtzeitiges Entlasten   des Fest-      stoffpfropfens.    die Wandreibung desselben so begrenzt, dass diese die   Gesamtpresskraft    nicht übersteigt.



   Im besonderen Fall besteht diese Druckübermitt  lungseinrichtung    aus einem hydraulischen Verbindungssystem, welches ein Druckbegrenzungsventil   undeinEntlastungstentil enthält.   



   Die   Arbeitsweise der erfindungsgsmässen    Vorrichtung geht, aus der Zeichnung hervor. Das Gegen  druckorgan,    d. h. in der Zeichnung der Kegel 4, wird vom Akkumulator 7 her hydraulisch. durch den Kolben 8 mit etwa 1000-2000 kg gegen die Öffnung der   Pressform    3 gedrückt. Der auf den. Kegel 4 wirkende Teil der Presskraft drückt diesen nun so weit zurück, dass. bei gleichbleibender Presskraft, das Material des beim vorhergehenden Arbeitshub gepressten Pfropfens durch die entstehende Ringöffnung aus der   Pressform    austritt. Der Akkumulator 7 dient hierbei als Federelement.

   Der Íldruck im Zyl. inderraum 9 des Steuerzylinders 10 wird dabei gesenkt und die am Druckbegrenzungsventil 11 eingestellte Druckdifferenz überschritten, so dass Hydrauliköl aus dem   Drucksystem    in den Zylinderraum 9 nachströmen kann.



   Überschreitet die Presskraft ihren zulässigen Höchstwert, so wird durch den ansteigenden Öldruck im Presszylinder 6 das Druckbegrenzungsventil 11 ebenfalls geöffnet, wodurch mittels Drucköl das Zu  rückschieben    des Kegels 4 durch den Steuerkolben 8 unterstützt wird, bzw. der Öldruck im Presszylinder 6 durch Abzweigen einer gewissen Ílmenge zum Steuerzylinder 10 begrenzt wird. Die Presskraft fällt hierbei sofort wieder auf ihren Sollwert, während das Ventil 11   wieder schliesst.    In der Praxis zeigte sich, dass ein Verstellen des Kegels 4 um 3 bis 5 mm in der Regel ausreicht, um den   Pres. sdrack    in den ge  wünschten    Grenzen zu halten. Die im Dauerbetrieb zulässige Oldruckabweichung im   Presszylinder    6 beträgt etwa   10 atü.

   Während    des Zurückziehens des Stempels 2 wird der Raum 9 des Steuerzylinders 10   entlastet, so. dass der ursprüngliche Anpressdruck    des Kegels 4 wieder erreicht wird bzw. erhalten bleibt. Dieses geschieht durch Öffnen des Ventils 12.



  Das gesamte Spiel des Kegel-Andrückens, des Zu  rückfedems und eventuell. der Unterstützung    des Zurückfederns mit hochgespanntem Hydrauliköl aus   dem Arbeitsdrucksystem, wiederholt sich    bei jedem   Doppelhub    des   Pressstempels,    wobei der   Steuerkol-    ben stÏndig den Bewegungen des Presskolbens mit kleinen, nur etwa 3 bis 5mm betragenden Hüben folgt. So wird die günstigste Presskraft bei jedem Arbeitshub mit Sicherheit erreicht. und deren ¯berschreitung mit gleicher Sicherheit verhindert.



   D. as Einstellen der gewünschten Presskraft ge  schieht :   
1. durch Einstellen des   Akkumulatordruckes       2.    durch Einstellen der   Öffnungs-Druckdifferenz    des Druckbegrenzungsventiles 11.



   Zur Ausrüstung gehört noch ein System zum automatischen Nachladen des Akkumulators sowie eine Einrichtung, die bei Bedarf ein völliges Zurückziehen des Ke. gels 4 erlaubt. Der Gesamthub des Kegels 4 betrÏgt etwa   100    mm.



   Die oben genannten Zahlen beziehen sich lediglich auf den Anwendungsfall des Verpressens von   Terephtbalsäure mit einer Strangpresse,    die folgende Abmessungen besitzt : Pressform und Stempeldurchmesser 40 mm Pfropfenlänge 350 mm    Kegelwinkel 60    
Mit entsprechenden) anderen Zahlen gilt das   Steuerprinzip    für alle Anwendungsfälle von Strangpressen f r   Feststoffeintragung    im Druckgefäss oder Austragung aus Druckgefässen und Strangpressen beliebiger Abmessungen.



   Von B. edeutung für die Funktion der   erfindungs-    gemässen Vorrichtung ist es, dass die Positionierung des Gegendruckorgans (Kegel 4) nicht alleine bewirkt wird durch ein jeweiliges Gleichgewicht   zwischender    Federkraft, die vom Akkumulator 7 her auf den Kolben 8 w. irkt, und durch den Anteil der Presskraft, der nicht in die. Formwand eingeleitet wird, sondern dass vom   Gesamtpressdmck durch    das   Druckbegren-      zungsventil    eine Vorsteuerung des Gegendruckorganes erreicht wird.



   Die Presskraft teilt sich auf in Wandreibungskraft und in auf das Gengendrückorgan 4 wirkende Kraft.



  Ein   Festfahren      des Pressstempels    2 tritt ein, wenn der Pfropfen so fest wird, dass die gesamte Presskraft von der   Wandreibung.aufgenommenwird.   



   Die Vorsteuerung des Gegendruckorganes 4 bewirkt, dass ein Abfall der Gesamtpresskraft so frühzeitig eintritt, dass kein   Festfahren    mehr vorkommen kann. Das Gleichgewicht der Presskraftanteile, die auf die Wandreibung und auf den Gegendruck von Organ 4 entfallen, bleibt erhalten, da durch die Vorsteuerung eine Vorentlastung des Pfropfens eintritt. 



   Die Art der Kraftübertragung ist unwesentlich.



  Die Steuerung kann z. B., wie in der Zeichnung dargestellt, über ein hydraulisches System erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Einfuhren von pulverförmigen oder körnigen Feststoffen in ein Dnuckgefäss, bestehend aus einer hydraulisch betriebenen Strangpresse, welche die Feststoffe in eine Pressform drückt, und einem federnd bewegten Gegendruckorgan, welches durch den nicht als Wandreibung verbrauchten Presskraftanteü des vorgepressten Pfropfens so weit zurückgeschoben wird, dass der durch die Strang- presse weitergeschobene Feststoffpfropfen an ihm zerdrückt wird und die Feststoffe in Brockenform ins Druckgefäss gelangen, dadurch gekennzeichnet,

   dass zwischen dem Raum eines Presszylinders der Strang presseunddem Raum eines Steuerzylinders des Ge gendruckorgans sine einstellbare Druckübermittlungseinrichtung vorgesehen ist, welche durch recht- zeitiges Entlasten des Feststoffpfropfens die Wandreibung desselben so begrenzt, dass. diese die Gesamtpresskraft nicht übersteigt.

   UNTERANSPRUCH Vorrichtung gemäss. Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckübermittlungseinrich- tung aus einem hydraulischen Verbindungssystem, welches ein Druckbegrenzungsventil und ein Entla- stungsventil enthält, besteht.