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Schleusenbeschickungsapparat zur Spülförderung von Schüttgut
Ihr Hauptanwendungsgebiet findet die Eriindung im Bergbau, wo die Hauptförderung des abgebauten Rohstoffes mittels Schacht- iördermaschinen durch senkrechte Schächte hindurch erfolgt. Ein Nachteil dieser Methode besteht darin, dass mit dem geförderten nützlichen Gewicht zusammen auch ein Mehrfaches an Tara in Form von Körben, Hunden usw. zu bewegen ist, was grosse Schachtquerschnitte beansprucht, wobei auch die Be- schäftigung einer beträchtlichen Belegschaft unenthehrlich ist.
Ein bekannter Vorschlag bedient sich bei der Schachtförderung des durch Abbau erzeugten Materials hauptsächlich der in den Gruben hervorquellenden, ohnedies heraus- zubefördernden Gewässer, oder eigens zu diesem Zwecke hinabgeleiteten Wassers. Die Anlage muss so angeordnet werden, dass man das Wasser in möglichst reinem Zustand mittels einer Hochdruckpumpe, zweckmässig einer Kreiselpumpe, in die Förderrohrleitung bringt und das Material (Kohle, Erz) diesem Wasserstrom, mittels eines Beschickungsapparates, zuführt. Die zutage geförderte Mischung wird durch Siebe entwässert, die kleinen Körner, z. B. die der Feinkohle, werden vom Wasser durch Abklärung getrennt. Die Mischung kann jedoch auch unmittelbar in die Waschanlage geleitet werden.
Dieser Vorschlag ermöglicht die stationäre,
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d. h., dass die Materialförderung aus der Grube zutage ununterbrochen und stetig erfolgt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Beschickungsapparat mit Schleusenkammern. Im Gegensatz zu den bisherigen Vorschlägen für Beschickungsapparate mit Schleusensystem, bei denen die Förderung des Schüttgutes aus dem Dosiertrichter in die untere Kammer von der Dauer des Sinkens der Körner im Wasser abhing und bei denen immer ein überfluss von schlammigem, durch die Körner des Festmaterials verunreinigtem Wasser aus dem Dosiertrichter auftrat, stellt die vorliegende Erfindung einen Fortschritt sowohl bezüglich der Gestaltung, als auch bezüglich des Betriebes dar.
Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass der Schleusenbeschickungsapparat mit einem Kolbenzylinder versehen ist, dessen oberer, über dem Kolben befindlicher Raum durch ein vierarmiges Umschaltventil abwechselnd entweder mit dem äusseren Raum des Dosiertrichters oder mit dem Druckwasserstrom des Rohres durch eine Rohrleitung verbindbar ist, und dessen unterer, unter dem Kolben befindlicher Raum durch eine Rohrleitung mit dem Mischraum verbunden ist.
Die Förderung des Schüttgutes aus dem Dosierraum in den darunter angebrachten sogenannten Druckraum bzw. Mischraum wird durch den Kolbenzylinder beschleunigt, der dabei durch das Umschaltventil eine klare Wassermenge in den äusseren Trichterraum drückt, die grösser oder gleich dem in den Druckraum durchgesaugten Festmaterialvolumen ist, wodurch gesichert wird, dass der Wasserüberfluss aus dem äusseren Trichterraum durch ein Regulierventil und ein Rohr immer rein ist. Es kann somit der Wasserüberfluss ohne Abklärung in die Reinwassersümpfe zurückgeleitet werden.
Der Schleusenbeschickungsapparat, kann ausser den erwähnten Neuerungen mit an sich bekannten Rohrverbindungen, Kegelventilen zum Absperren bzw. öffnen der Kammern versehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel des nach der Erfindung entwickelten Apparates ist in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt.
In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 einen Längsschnitt des Apparates und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Mit dem erfindungsgemässen Apparat wird die Beschickung periodisch durchgeführt, der
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Betrieb des Apparates wird durch die Schilderung einer Periode beschrieben.
Die Beschickung erfolgt in den oberen Trichter 1 des Raumes A u. zw. durch dessen obere rohrförmige Öffnung 2. Vor der Dosierung nimmt im Raum A das Wasser das Niveau X ein ; gleichzeitig darf das Ventil 3 in seiner in Fig. 1 dargestellten unteren Lage die Öffnung zwischen den Räumen A und B nicht sperren, d. h. die Räume gegen. einander nicht absondern. Infolge der Beschickung steigt das Wasserniveau im Raum A entsprechend dem beschichteten Festmaterialvolumen auf die Höhe y, und im
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der Kolben 4a sich im Zylinder 4 zu bewegen, u. zw. aus seiner in der Zeichnung dargestellten, unteren Lage infolge mechanischer oder hydraulischer Betätigung im Zylinder 4 und oben.
Er saugt dabei aus dem Raum A über den Raum B und durch die verbindende Rohrleitung 5 hindurch an, wodurch die Abwärtsströmung der im Raum A im Wasser absinkende, festen Bestandteile beschleunigt, d. h. deren Förderung in den Raum B beschleunigt wird. Die obere öffnung des Zylinderraumes 4 steht zu dieser Zeit mit dem äusseren Trichterraum 7 des Raumes A über das entsprechend eingestellte Umschaltventil 6 in Verbindung, zu welchem Trichterraum 7 der Kolben 4a die über ihm befindliche Reinwassermenge fördert. Dadurch wird der Trichterraum 7 bei der obersten Kolbenlage bis zum maximalen Niveau gefüllt und gleichzeitig sinkt das Wasserniveau im inneren Trichterraum 4 auf s ab.
Unter der Wirkung der Niveaudifferenz ii-s zwischen dem äusseren und inneren Trichterraum strömt aus dem äusseren Trichterraum durch die Öffnung 10 reines Wasser in den inneren Trichterraum. Das überlaufventil 8 und die Öffnung 10 einstellbarer Grösse müssen so eingeregelt werden, dass zu Ende der Periode das Durchschnittsniveau x sich sowohl im inneren, wie auch im äusseren Raum einstellt.
Durch die öffnung 10 wird also stets Flüssigkeit aus dem Raum 7 in den Raum A strömen.
Im Raum 7 befindet sich somit immer reines Wasser, dessen überschuss durch das Ventil 8 und das überlaufrohr 9 herausströmt. So wird gesichert, dass in das überlaufrohr keine Kohle gelangt und die suspendierten Körner unmittelbar aus dem Raum A in den Raum 8 1 befördert werden.
Während der Saugperiode herrscht in den Räumen A und B gleicher atmosphärischer Druck. Am Ende der Beschickungsperiode beginnt sich das stromlinienförmige Absperrventil 3, welches auf dem dreiarmigen Ventilträger ' (in Fig. 2 gesondert dargestellt) gehaltert und durch den Schaft 12 geführt ist, infolge der Betätigung der im Inneren des Ventiles angeordneten und nicht dargestellten hydraulischen Vorrichtung zu heben, wodurch die Verbindung zwischen den Räumen A und B gänzlich gesperrt wird. Von den drei, in Fig. 2 dargestellten Armen ist der Arm 14 durchbohrt. Diese Bohrung steht mit der unteren Hälfte des inneren mit zylindrischer Bdhrung versehenen Schaftes 12 in Verbindung.
Der nicht gezeichnete Kolben der vom unteren Ende des Ventiles 3 gebildet wird, bewegt sich unter hydraulischer Druckoder Saugwirkung aufwärts bzw. abwärts.
Nach Schliessen des Ventils 3 wird das Umschaltventil 13 derart umgelegt (diese Stellung ist in Fig. 1 nicht dargestellt), dass es den Raum B mit dem Raum C verbindet und die Verbindung des Raumes A mit dem Raum B trennt. Im Raum C herrscht stets der erforderliche hohe Betriebsdruck und durch die Betätigung des Umschaltventiles 13 steigt der Druck im Raum B ebenfalls auf Betriebsdruck. Nach erfolgtem Druckausgleich
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und15, welches bisher den Raum B vom Raum C trennt, zu öffnen.
Gleichzeitig mit der Betätigung des Ventiles 13 verbindet das Umschaltventil 6 den Zylinderraum 4 über dem Kolben 4a durch die Rohrleitung 19, mit dem Rohrabschnitt 16, in welchem noch Reinwasser unter Betriebsdruck strömt. So entsteht an beiden Kolbenseiten des Zylinderraumes Betriebsdruck. Dann beginnt die Druckperiode des Kolbenzylinders, d. h. der Kolben beginnt sich hinunter zu bewegen. Zum weiteren Be- trieb des Kolbens muss man der Kolbenstange bloss eine geringe Energie zuführen, um die Reibungsverluste zu überwinden. Unter Wirkung der Druckperiode gerät das dem Raum C zugeführte Festmaterial teils wegen seines Eigengewichtes, teils wegen der durch den Kolbendruck verursachten Beschleunigung in den Reinwasserstrom des Förderrohres 16, und die so entstandene Mischung wird in der Förderrohrleitung zutage gefördert.
Am Ende der Druckperiode wird der Raum B zur Gänze und der Raum C zum grössten Teil von Festmaterialkörnern befreit, und das Ventil 15 kann nun geschlossen werden. Das Ventil 15 wird auf gleiche Weise wie Ventil 3 durch einen dreiarmigen Ventilträger 17 gehaltert und durch einen senkrechten Schaft 18 geführt und steuert die Verbindung zwischen den Räumen B und C. Die Bewegung der Teile 11 und 12 relativ zueinander erfolgt in derselben bei Ventil 3 beschriebenen Weise. Durch Umstellung des Umschaltventils 13 um 900 werden die Räume A und B wieder verbunden und im Raum B fällt der Druck plötzlich auf Atmosphärendruck ab. Gleichzeitig verbindet das Umschaltventil 6 den Zylinder-
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Es ist erwähnenswert, dass die obgenannte Form des Apparates nur als Beispiel dient.
Die Erfindung erstreckt sich auf mehrere andere als die beispielsweise dargestellte Lösung, so z. B. ist es im Sinne der Erfindung möglich, dass zwei Beschickungsapparate zum Doppelbetrieb vereinigt werden, wodurch die Beschickungsmenge des Festmaterials verdoppelt und die Förderung des Gemisches im Förderrohr gleichmässiger erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schleusenbeschickungsapparat zur Spülförderung von Schüttgut, insbesondere Mineralien, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit einem Kolbenzylinder (4, 4a) versehen ist, dessen oberer, über dem Kolben (4a) befindlicher Raum (4) durch ein vierarmige Umschaltventil (6) abwechselnd entweder mit
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verbunden wird und dessen unterer, unter dem Kolben (4a) befindlicher Raum durch eine Rohrleitung (5) mit dem Mischraum (B) verbunden ist.
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