Verfahren zum Fördern von Betonmasse und Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens
Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung zum Fördern von Betonmasse von einer Mischmaschine oder einem Umschlagsgefäss zu davon entfernten Verbraucherstellen über Rohrleitungen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betonmasse aus derMischmaschine oder demUmschlagsgefäss in einen Sammelbehälter eingefüllt wird, an dessen Ausgang die Rohrleitung zur Verbraucherstelle angeschlossen ist, und dass über der Betonmasse im genannten Sammelbehälter nach erfolgter Füllung und Verschliessung der Einfüllöffnung ein Luftdruck aufgebaut wird, um die Betonmasse in und durch die Rohrleitung zu treiben, wobei am Ende der Entleerung des Sammelbehälters der Luftdruck abgebaut und eine Wiederauffüllung des Sammelbehälters ausgelöst wird.
Eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch einen aufrecht stehenden zylindrischen Sammelbehälter mit in den Deckel eingeführtem, verschliessbarem Zufuhrrohr von einem darüber angeordneten Einfülltrichter für die zu fördernde Betonmasse her, wobei der Sammelbehälter am unteren Ende allmählich in ein Auslaufrohr übergeht und im Deckel sowohl eine Druckluft-Zufuhrleitung als auch eine Druckluft-Abfuhrleitung eines zugeordneten Druckluftsystems einmünden, die je ein steuerbares Ventil enthalten, wobei ferner im unteren Teil des Sammelbehälters ein Fühlorgan eingebaut ist, welches dazu bestimmt und ausgebildet ist, im Moment des Vorbeigleitens des absinkenden Betonmassepegels das Schliessen des Druckluft-Zufuhrventiles und das Öffnen des Druckluft-Ableitventiles zu bewirken.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Betonförderanlage sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Sammelbehälter mit Einfülltrichter und zugehörigen Steuerorganen und Leitungen in schematischer Darstellungsweise;
Fig. 2 eine Anlage nach Fig. 1 mit vervollkommnetem Luftdrucksystem und Steuerorganen;
Fig. 3 eine Anlage nach Fig. 2 mit zwei abwechslungsweise betriebenen Sammelbehältern;
Fig. 4 die Vereinigungsstelle der beiden Ausflussleitungen aus den Sammelbehältern nach Fig. 3
Fig. 5 einen vertikalen Diametralschnitt durch Einfülltrichter und Sammelbehälter bei ihrer mit Abschlussorgan ausgerüsteten Verbindungsstelle.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Einfülltrichter bezeichnet, in welchen von einer Betonmischmaschine her oder aus einem Umschlagsgefäss Betonmasse eingefüllt wird. Vom Grund des Einfülltrichters führt ein Zufuhrrohr 2 in den Deckel eines unter dem Trichter aufrechstehenden, zylindrischen Sammelbehälters 3, der an seinem unteren Ende allmählich in eine Rohrleitung 7 übergeht, die zu den entfernt liegenden Verbraucherstellen führt.
Im Trichter 1 ist ein pneumatisches, umsteuerbares Betätigungsaggregat 40 für ein Kegelventil 4 montiert, welches Kegelventil in seiner mit ausgezogenen Linien dargestellten Schliesslage die Einmündung des Zufuhrrohres 2 in den Behälter 3 luftdicht abschliesst und in seiner gestrichelt gezeichneten Öffnungslage den Betonzufluss vom Trichter 1 in den Sammelbehälter 3 freigibt. Mit 6 ist ein Hahn in einer Druckluft-Zufuhrleitung und mit 9 ist ein Hahn in einer Druckluft-Abfuhrleitung bezeichnet, mit 5 und 8 sind Fühlorgane bezeichnet, die von der Betonmasse im Behälter gesteuert werden und entsprechende, z. B. elektrische Steuersignale, erzeugen, wenn beim Steigen bzw. Sinken des Betonmassepegeis im Behälter der Kontakt mit Betonmasse eintritt bzw. aufhört.
Die Einrichtung gemäss Fig. 1 funktioniert wie folgt:
Es sei angenommen, dass der Sammelbehälter 3 bis zur Pegellinie p mit Betonmasse gefüllt und das Ventil 4 geschlossen sei. Nun wird bei offenem Zuleitungshahn 6 Druckluft aus dem zugeordneten Druckluftsystem in den Raum zwischen dem Deckel des Sammelbehälters 3 und dem Betonpegel eingeführt, bis ein genügend hoher Druck (atü) aufgebaut ist, um die Betonmasse aus dem Sammelbehälter 3 in die Förderleitung 7 zur Verbraucherstelle zu pressen.
Wenn der Betonpegel auf das Niveau p', das dem Ende der Entleerung des Behälters entspricht, abgesunken ist, löst das Fühlorgan 8 ein Steuersignal aus, welches den vorher geschlossenen Luftablasshahn 9 öffnet und den vorher geöffneten Lufteinlasshahn 6 schliesst. Wenn der Luftdruck im Sammelbehälter 3 genügend weit abgesunken ist, löst das Kontrollmanometer 10 über die beispielsweise elektrische Steuervorrichtung das Betätigungsaggregat 40 für die Öffnung des Kegelventils 4 aus, damit neue Betonmasse aus dem nachgefüllten Trichter 1 in den Sammelbehälter 3 gelangen kann. Wenn die Betonmasse den Pegel p erreicht, löst das Fühlorgan 5 ein elektrisches Umsteuersignal für die Hahnen 9 und 6 aus, so dass der Druckaufbau im Behälter 3 und die Förderung der Betonmasse in die Rohrleitung 7 wieder beginnt.
Die Betätigung des Abschlussventils 4 und der Lufthähne kann auch willkürlich von Hand, statt automatisch zu erfolgen, vorgenommen werden.
Die Anlage nach Fig. 2 entspricht grundsätzlich derjenigen nach Fig. 1. Es sind nur zusätzliche Mittel zur Vervollkommnung des Luftdrucksystemes und zur Reinhaltung der Ventilsitzflächen eingezeichnet.
Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist folgende:
Die Betonmasse fliesst wieder aus dem Einfülltrichter 1 über den Einfüllstutzen 2 bei geöffnetem Kegelventil 4 in den Sammelbehälter 3, bis der Pegelstand p erreicht wird, wonach vom Fühlorgan 5 aus das Luftauslassventil 9 geschlossen und das Lufteinlassventil 6 geöffnet, sowie die Schliessbewegung des Kegelventils 4 durch entsprechende Beeinflussung des Steuerschiebers 41 des Betätigungsaggregates 40 kurz vor Beendigung der Behälterfüllung ausgelöst wird. Diese Schliessbewegung löst auch die Öffnung des Steuerhahns 14 aus, um Druckluft zu einer Ringleitung 11 zu leiten, welche den Sitz des Kegelventils 4 bildet. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird später genauer erläutert werden, dass dadurch die Entfernung der Betonmasse von der Ventilsitzfläche bewirkt werden kann.
Wenn das Ventil 4 ganz geschlossen ist, wird der Hahn 14 wieder geschlossen.
Wenn der Druck über dem Fördergut im Behälter 3 gleich dem im Puffergefäss 15 wird, dann schliesst das Differenz-Druckmanometer 16 den Hahn 17.
Damit arbeitet der Kompressor 12 direkt auf den Sammelbehälter 3 und der Luftdruck im Behälter 3 steigt schnell an. Wenn das Fördergut beschleunigt ist und der Druck im Behälter 3 absinkt, dann liefert der Puffer 15 kaum Pressluft nach.
Wenn das Fördergut bis zum Pegel p' ausge- schoben ist, schliesst ein Steuersignal des Fühlorganes 8 den Hahn 6 und öffnet den Hahn 9. Die hochgespannte Luft strömt über die Leitung 18 und einen Dreiwegehahn 19 nach einem Puffergefäss 20 von niedrigerem Druck als im Gefäss 15.
Bei einem bestimmten Differenzdruck zwischen der Leitung 18 und dem Puffer 20 steuert das Differenz-Druckmanometer 21 durch ein Signal den Dreiwegehahn 19 um, und dieser leitet damit die Pressluft aus der Leitung 18 über die Leitung 22 und den Dreiwegehahn 23 zum Puffergefäss 24 von noch niedrigerem Druck.
Bei einem vorbestimmten Differenzdruck zwischen der Leitung 22 und dem Puffer 24 bewirkt ein Manometer 25, dass der Dreiwegehahn 23 die Luft aus dem Behälter über die Leitung 26 ins Freie leitet.
Wenn der Druck im Behälter auf 0 abgesunken ist, gibt das Manometer 10 ein Signal zum Steuerschieber 41, der das öffnen des Kegelventils 4 bewirkt. Damit beginnt ein neuer Arbeitstakt. In die Puffergefässe 20 und 24 arbeiten die mit diesen in Serie geschalteten Kompressoren 12' und 12".
Die Anlage nach Fig. 3 entspricht in ihrer Ausbildung und Wirkungsweise fast vollständig derjenigen nach Fig. 2, aber mit dem wichtigen Unterschied, dass dasselbe Luftdrucksystem auf zwei Sammelbehälter 3, 3a je mit zugeordnetem Einfülltrichter 1, la so einwirkt, dass diese abwechslungsweise gefüllt und entleert werden.
Wenn der Sammelbehälter 3 gefüllt ist, wird sein Absperrorgan 4 durch Signal vom Fühlorgan 5 her geschlossen und es gibt der Kolben des Betätigungsaggregates 40 in seiner oberen Endlage ein Signal, um das Membranventil 9 zu schliessen und anschliessend ein kleines Membranventil 6' zu öffnen.
Die in den Behälter 3 einströmende Luftmenge ist also vorerst klein, so dass das Fördergut zunächst nur langsam durch das Rohr 7 abzufliessen beginnt.
Während dieses Vorganges wird der Sammelbehälter 3a gefüllt und beginnt dann ebenfalls den Förderprozess, wie bei Behälter 3 oben beschrieben.
Mit Beginn der Bewegung des Fördergutes aus dem Behälter 3a bewirkt das Fühlelement 8c (Fühler, Membrane, bewegliche Klappe etc.) das Öffnen des grossen Membranventils 6 am Behälter 3 und das Schliessen des kleinen Membranventils 16, so dass nunmehr der eigentliche Förderprozess einsetzt.
Ist das Fördergut des Behälters 3 bis zum Fühlelement 8a hinausgeschoben, dann schliesst ein Signal des Elementes 8a das Membranventil 6 und öffnet das Entspannungsventil 9. Dadurch sinkt der Druck im Behälter 3 ab, bis das Manometer 10 erneut eine Füllung einleitet.
Gleichzeitig gibt das Fühlelement 8a ein Signal, um das Ventil 6b zu öffnen und das Ventil 6'a zu schliessen, damit der eigentliche Förderprozess aus dem Behälter 3a einsetzt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass das Fördergut dauernd in den Leitungen 7 bzw. 7a gefördert wird.
Das zweite Membranventil 6' bzw. 6'a kann eventuell durch einen Stufenschaltmechanismus am Membranventil 6 bzw. 6b ersetzt werden.
Gemäss Fig. 4 münden die beiden Rohre 7 und 7a in eine gemeinsame Förderleitung 70, wobei eine Umlenkklappe 71 jeweils das Rohr verschliesst, das nicht unter Druck steht.
In Fig. 5 ist die Verbindung zwischen dem Einfülltrichter 101 und dem Sammelbehälter 103 über das Rohr 2 (Fig. 1) und die Ausbildung des Kegelventils 104 konstruktiv dargestellt.
Das pneumatische Betätigungsaggregat 140 des Ventiltellers ist auf Stützen 141 im Einfülltrichter 101 montiert und trägt unten ein Hüllrohr 142 für seine Kolbenstange 143 mit Abstreifmanschette 144 zur Verhinderung einer Verschmutzung der Führungsorgane für die Kolbenstange.
Die Kolbenstange ist mit dem Ventilteller 104 sowie einem Hüllkegel 105 für den Ventilteller starr verbunden. An seiner kegeligen Sitzfläche ist der Ventilteller mit einem Dichtungsring 106 versehen und oberhalb dieses Dichtungsringes sind Abstreifmanschetten 107 am Ventilteller angeordnet.
Der Dichtungsring 106 des Ventiltellers liegt bei geschlossenem Ventil 104 an einem Ringrohr 108 an, welches an die Luftzufuhrleitung angeschlossen wird (Fig. 2 und 3) und Luftaustrittslöcher 109 aufweist, aus welchen beim Schliessen des Ventiltellers Spülluft ausströmt, um die Ventilsitzflächen zu reinigen.