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Vorrichtung zum Mischen und Befördern von breügen Massen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und Befördern von breiigen Massen, mit einem Gehäuse, das einen sich verjüngenden, an seinem Ende zum Anschliessen einer Rohrleitung eingerichteten Endabschnitt aufweist und in dem eine mit einer Förderschnecke verbundene Hohlwelle untergebracht ist, deren eines, freies Ende in den Endabschnitt verlegt und deren anderes, aus dem Gehäuse herausgeführtes Ende an eine Druckluftquelle anschliessbar ist. Solche Vorrichtungen werden beispielsweise zum Einpressen von Mörtel in den Hohlraum einer Tunnelauskleidung und der Gesteinsoberfläche verwendet.
Eine durch die USA-Patentschrift Nr. 2, 649, 289 bekanntgewordene Vorrichtung obiger Art dient zur Erzeugung eines kontinuierlichen Stromes von trockenem körnigem Material und ist mit einem vorgeschalteten Behälter bzw. Mischer und mit zwei oder mehreren hin-und herbewegbaren Kammern mit je einen von oben nach unten durchgehenden Hohlraum versehen, der abwechselnd oben mit dem Gemischbehälter und unten mit dem Eintrittsende eines Schneckenförderers verbunden werden kann, wodurch das Gemisch in diesen Förderer mit Hilfe zusätzlicher Druckluft dosenweise eingeschleust wird. Am Austrittsende des Schneckenförderers, dessen Gehäuse gegenüber dem Mischbehälter abgedichtet ist, wird das Gemisch von einem konstanten Druckluftstrom ausgetragen.
Das Gehäuse des Förderers ist am Austrittsende konisch verjüngt, die Förderschnecke ist auf einer zylindrischen Hohlwelle angebracht und die Druckluft zum Austragen des Gemisches wird über die Hohlwelle zugeführt.
Eine andere bekannte Vorrichtung zum Mischen und Fördern von körnigen Massengütern nach der deutschen Patentschrift Nr. 579 652 besitzt ein Gehäuse, in dessen konisch verjüngte Endabschnitt zur Verhinderung des Luftdurchtritts ein Materialpfropfen gebildet werden muss. Zu diesem Zwecke erstreckt sich die in diesem Gehäuse angeordnete, auf einer Hohlwelle angebrachte Förderschnecke nur bis zumAngang des sich verjüngenden Endabschnittes, während ihre Welle in diesen konischen Teil vorspringt, und am Ende einen Abstreifer trägt.
Mittels dieser Abstreichvorrichtung wird das Material von dem Pfropfen abgenommen und um 900 abgelenkt. An der Eintrittsstelle in eine zum Abtransport des Gemisches vorgesehene Rohrleitung wird das Material durch einen Druckluftstrom wieder um 900 abgelenkt. Die Druckluft dient daher nicht nur zur Weiterbeförderung des Materials, sondern muss diesem auch eine Anfangsbeschleunigung erteilen, da das Gemisch am Anfang der Rohrleitung in Transportrichtung die Geschwindigkeit Null aufweist.
Bei den angeführten bekannten Vorrichtungen kann sich in dem verjüngten Gehäuseabschnitt ein Materialpfropfen nur dann bilden, wenn das Gehäuse zur Gänze mit dem Gemisch ausgefüllt ist, so dass
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die Förderschnecke in ihrem ganzen Verlauf sich innerhalb des Materials bewegt, was wegen der Reibung eine erhebliche Kraft bedingt.
Wenn die Hohlwelle am Austrittsende doppelt konisch ausgebildet ist, so braucht das Gehäuse nur zu 1/3 bis 1/4 mit dem Gemisch erfüllt zu sein, denn der Querschnitt des von der Hohlwelle und dem Gehäuse begrenzten Ringkanals verringert sich bis zur Stossstelle der beiden Kegel. Die Förderschnecke bewirktein Hochheben und eineverteilung des Gemisches über dem ganzen Querschnitt im Basisbereich des kegelförmigen Gehäuseteiles und die Ausbildung eines druckfesten Gemischpfropfens. Es ist also nicht nur der zum Drehen der Schnecke nötige Energieaufwand verringert, sondern auch die Druckzone des Gehäuses im wesentlichen auf den konischen Abschnitt beschränkt.
Der Pfropfen stützt sich gegen die konische Fläche der Hohlwelle ab, welche zufolge ihrer Neigung gegenüber der Achsenrichtung eine erhebliche Komponente der Reaktion aufnehmen kann, die von der auf das Gemisch einwirkenden Druckluft herrührt. Für die Ausbildung eines unverschiebbaren Gemisch- pfropfen ist daher viel sicherer gesorgt als bei den bekannten Vorrichtungen.
Demgemäss ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle vor dem sich verjüngenden Endabschnitt des Gehäuses mit einer allmählichen Erweiterung mit darauffolgender Verjüngung im Bereich des sich verjüngenden Gehäuseabschnittes versehen ist.
Vorzugsweise sind Erweitung und Verjüngung der Hohlwelle kegelförmig, und ferner können vorteilhaft an dem erweiterten Teil der Hohlwelle Flügel schraubenförmig angeordnet sein.
Durch Wahl des Öffnungswinkels der beiden koaxialen Kegelflächen kann man den Verlauf des Ringquerschnittes zwischen dem kegelförmigen Teil des Gehäuses und dem Endkegel der Hohlwelle bestimmen und dadurch die Ausbildung des Pfropfens und die Strömungsverhältnisse in diesem Ringkanal beeinflussen.
Des weiteren wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele und Zeichnungen erläutert, in welchen Fig. 1 eine Vorrichtung zur Aufbereitung und Beförderung von breiige Massen im Längsschnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-n in Fig. 1 zeigen.
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besitzt,welle --3-- befestigt sind.
- Die Ringe --5-- mit Schaufeln --4-- werden an der Hohlwelle --3-- mit einer Versetzung zueinander um einen bestimmten Winkel angeordnet.
Die Hohlwelle --3-- hat vor dem sich verjüngenden Teil --2-- des Gehäuses --1-- eine Erweiterung --6-- mit darauffolgender Verjüngung-7-im Bereich des sich verjüngenden Teiles --2-- des Gehäuses.
Diese Erweiterung --6-- und die Verjüngung --7-- der Hohlwelle --3-- sind kegelförmig. An dem erweiterten Teil --6-- und dem verengten Teil --7-- der Hohlwelle --3-- sind Flügel --8-- befestigt, die schraubenförmig angeordnet sind. Die Flügel --8-- enden mit geraden Schaufelblättern-9-, die zur mechanischen Reinigung des sich verjüngenden Teiles --2-- des Gehäuses bestimmt sind. Die genannten Schaufelblätter --9-- können auch schraubenförmig ausgeführt werden. An dem sich verjüngenden Teil des Gehäuses ist eine Rohrleitung --10-- angeschlossen, die für den Transport der Masse zum Verwendungsort bestimmt ist.
Im Inneren der Hohlwelle --3-- ist eine Luftleitung-11-- angeordnet, die an einem Ende eine Düse --12-- und an dem andern Ende eine zylindrische Leitung --13-- hat, welche mit der Luftleitung - mittels eines in der Zeichnung nicht gezeigten Gelenkes verschiebbar verbunden ist.
Dadurch ist es möglich, die Entfernung zwischen der Düse --12-- und dem sich verjüngenden Teil - des Gehäuses regelbar zu ändern, um die Arbeit stets unter günstigsten Bedingungen mit verschiedenen Gemischen zu gestatten.
Im Gehäuse-l-der Vorrichtung ist eine Beschickungseinrichtung angeordnet, bestehend aus : Bunker --14--, Dosiereinrichtung --15-- für trockenes Material, und Wasserdosierung --16--, wobei die Dosiereinrichtung --15-- mit der Schnecke mittels der Entladeöffnung --17-- verbunden ist.
Im Gehäuse --1-- der Vorrichtung ist auch ein Antrieb aufgestellt, von welchem Schnecke und Dosiereinrichtungen angetrieben werden. Der Antrieb besteht aus Elektromotor --18--, Untersetzungsgetriebe --19-- und Kettentrieb --20--.
Zum Waschen der Vorrichtung sind ein Wasserventil-21-- und eine Auslassöffnung --22-- vorge- sehen.
Die Vorrichtung arbeitet folgenderweise :
Aus dem Bunker --14-- gelangen Zement und Sand in die Dosiereinrichtung --15-- und durch die
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Entladeöffnung--17-- auf die Schnecke. Gleichzeitigwird der Schnecke aus der Wasserdosierung --16-- über den Rohrstutzen --23-- Wasser zum Benetzen von Sand und Zement zugeführt.
Ein kontinuierliches Durchmischen der Ausgangsmaterialien je nach der Zuführung derselben aus den Dosiereinrichtungen --15 und 16-- erfolgt mit Hilfe von Sektorenschaufln --4-- der Schnecke, die den entstehenden Mörtel durchmischen und ihn gleichzeitig längs des Gehäuses-l-zu seinem sich verjüngenden Teil --2-- versetzen.
Hier wird der Mörtel von den schraubenförmig angeordneten Flügeln --8-- mitgenommen und im Ringspalt verdichtet, der zwischen den Flächen des sich verjüngenden Teiles -2-- des Gehäuses und dem verengten Teil --7-- der Hohlwelle besteht.
Eine gleichmässige Ausfüllung des genannten Ringspaltes mit Mörtel bewirkt eine ständige Verdichtung, die das Eindringen der Druckluft aus der Zone des erhöhten Druckes hinter der Düse --12-- in die Zone des Normaldruckes (im Gehäuse der Vorrichtung) verhindert.
Der Düse wird die Druckluft über die bewegliche Luftleitung --11-- zugeführt, die durch die Hohl-
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die an der Luftleitung --1-- angeordnet ist, verschwenkt. Die Schnecke mit Schaufeln --4-- und die Dosiereinrichtungen --15 und 16-- werden vom Elektromotor --18-- über das Untersetzungsgetriebe --19-- und den Kettentrieb-20-- angetrieben.
Die Vorrichtung ist auf dem Fahrgestell--27-- (Fig. 2) montiert, das auf den Schienen --28-- läuft, doch kann die Vorrichtung auch stationär ausgebildet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Mischen und Befördern von breiigen Massen, mit einem Gehäuse, das einen sich verjüngenden, an seinem Ende zum Anschliessen einer Rohrleitung eingerichteten Endabschnitt aufweist und in dem eine mit einer Förderschnecke verbundene Hohlwelle untergebracht ist, deren eines, freies Ende in den Endabschnitt verlegt und deren anderes, aus dem Gehäuse herausgeführtes Ende an eine Druckluftquelle anschliessbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (3) vor dem sich verjüngenden Endabschnitt (2) des Gehäuses (1) mit einer allmählichen Erweiterung (6) mit darauffolgender Verjüngung (7) im Bereich des sich verjüngenden Gehäuseabschnittes versehen ist.