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Einrichtung zum Fördern von breiartigem, halbflüssigem, plastischem
Gut oder Schüttgut, insbesondere von Betonmischungen Beim Fördern von breiartigem,
halbflüssigem oder plastischem Gut durch Rohre oder offene Tröge mit Gefälle, treten
eine Reihe von Schwierigkeiten auf, die durch die Eigenschaften des geförderten
Gutes bedingt sind. Diese Schwierigkeiten steigern sich, falls das Gut hochgefördert
werden soll. Manches Material hat die Eigenschaft, an den Wandungen des Fördermittels
zu haften und Klötze zu bilden. Bei breiartigem Gutpflegen auch die festen Bestandteile
sich von den flüssigen zu sondern. Dies ist insbesondere der Fall bei der Förderung
von Betonmischungen, wo man deshalb anstatt der kontinuierlichen Fördermittel ein
Fördern mittels Wagen oder Körben bevorzugte.
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Es sind Membranpumpen bekannt, bei denen als Membrane ein kurzes,
von der zu fördernden Flüssigkeit durchflossenes, elastisches Schlauchstück dient
und die Förderung durch periodische, stellenweise Zusammendrückung und Wiederentspannung
des Schlauches erfolgt. Dieser kurze Schlauch ist innerhalb eines starren, in zwei
benachbarte vollkommen gegeneinander abgeschlossene Kammern unterteilten Rohrstückes
untergebracht. Diesen Kammern wird wechselweise eine Druckflüssigkeit zugeführt
und dann wieder abgesaugt. Im Schlauch ist an den beiden Enden in der Mitte und
in Höhe der die beiden Kammern des Rohres trennenden Wand je ein Rückschlagventil
angeordnet. Mit Rücksicht auf das Vorhandensein von Ventilen können diese Pumpen
nur zur Förderung von Flüssigkeit verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung soll dieses Prinzip der Förderung durch periodisches
stellenweises Zusammendrücken eines in einem starren Rohr angeordneten elastischen
Schlauches und darauffolgendes Entspannen für die Förderung von breiartigem, halbflüssigem,
plastischem Gut oder Schüttgut, insbesondere von Betonmischungen, verwendbar gemacht
werden, um die eingangs geschilderten Nachteile der bisherigen Förderung solchen
Gutes zu beheben. Zu diesem Zweck wird ein Rohr verwendet, das sich über eine große
Länge des Schlauches erstreckt, und dieses Rohr mit dem einen Ende an den Druckstutzen,
mit dem anderen Ende aber an den Saugstutzen bzw. Sumpf einer im Takt arbeitenden
Pumpe angeschlossen, so daß der Raum zwischen Rohr und Schlauch dauernd in gleicher
Richtung von Druckwellen durchlaufen wird. Dadurch wird eine peristaltische Bewegung
des Schlauches erzeugt und das im Schlauch befindliche Gut vorwärts getrieben. `Diese
Bewegung kann dadurch verstärkt werden, daß der vom Druckmedium in gleichbleibender
Richtung durchflossene Zwischenraum zwischen Außenwandung des Schlauches und Innenwandung
des Rohres in einegrößere Zähl aufeinanderfolgender Kammern unterteilt wird, die
nur durch kleine Durchlässe miteinander in Verbindung stehen. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der durch die Pumpe am Eingang des Rohres erzeugten Druckwelle wird hier verzögert,
weil sich der Zwischenraum zwischen Schlauch und Rohr einmal verengt und dann wieder
erweitert. Durch die Druckwelle wird der Schlauch aber an den engen Durchlässen
besonders stark zusammengedrückt.
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Durchführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen
dargestellt. Fig. 1 stellt eine schematische Ansicht einer Anlage dar, die für die
Förderung von breiförmigem Gut geeignet ist; Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen alternative
Ausführungen des wesentlichen Teiles der Fördereinrichtung.
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Gemäß Fig. 1 wird das zu fördernde Gut in einen Fülltrichter 1 geführt,
der an den Flansch 3 angeschlossen ist, an dem ein sich verjüngender elastischer
Schlauch 4 und ein den Schlauch 4 umgebender trichterförmiger Ansatz 12 befestigt
sind. Sowohl der Schlauch 4 als auch der Ansatz 12 sind mit ihrem anderen Ende an
dem Flansch 5 befestigt. Der Ansatz 12 verengt sich an einer Stelle, so daß der
Schlauch 4 an dieser Stelle auf dem Ansatz 12 aüfliegt. An den Flansch 5 ist mittels
des Flansches 6 ein weiterer gebogener. Teil des Schlauches 8 angeschlossen, der
von einen? Wellrohr 13 umgeben ist und mit dem Flansch 7 endet. Auf gleiche Weise
'sitzt der Schlauch 11, von dem Wellrohr 14 umgeben, zwischen den Flanschen
9 und 10. An den Flansch 10 ist ein Austrittsrohr 25 angeschlossen:
Gemäß
dem in Fig. 1-dargestellten-Durchführungsbeispiel ist der Außendurchmesser des"
Schlauches etwas größer als der Innendurchmesser des verengten Teiles der festen
Hülle, so daß der Schlauch mit einem gewissen Druck an den verengten Teilen der
Hülle anliegt, soweit im Raume zwischen der Hülle und dem Schlauch nicht ein Überdruck
herrscht. An den Stellen, die zwischen diesen Berührungsstellen liegen und die sich
gegenüber den erweiterten Teilen der festen Hülle befinden, sind Verstärkungen 21
des Schlauches vorgesehen, so daß die Elastizität des Schlauches hier beträchtlich
erniedrigt ist. Zwischen dem Schlauch und der festen Hülle entsteht so eine Reihe-
von voneinander getrennten Räumen 15. An die äußersten Räume 15 ist die Zufuhr 16
bzw. Ableitung 17 eines Druckmediums - gewöhnlich Wasser - angeschlossen, welches
durch die Pumpe 18 aus dem Vorratbehälter 19 zugeführt wird, in welchen es durch
das Rohr 17 zurückgeführt wird. In den einzelnen Flanschen 3, 5, 6, 7, 9 und 10
sind Öffnungen 2 für den Durchtritt des Druckmediums vorgesehen. Die Pumpe 18 ist
vorteilhaft eine Einhubkolbenpumpe ohne Windkessel, welche das Druckmedium periodisch
den Räumen 15 zuführt.
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Die feste Hülle 13, 14, z. B. ein Metallrohr, ist vorteilhaft an die
betreffenden Flansche angeschweißt. Der elastische Schlauch 8, 11 ist an einem Verbindungsstück
befestigt, z. B. anvulkanisiert, und mittels dieses Verbindungsstückes mit dem Flansch
verbunden. Der Außendurchmesser dieses Verbindungsstückes soll kleiner gehalten
werden als der kleinste Innendurchmesser der festen Hülle, um den Schlauch in die
feste Hülle einführen zu können und ihn wieder für den Fall einer nötigen Reinigung
oder Reparatur aus der Hülle herausnehmen zu können. Die Verbindung kann lösbar
sein. Beispielsweise kann ein Bajonettverschluß verwendet werden, der durch einen
Dichtungsring von außen gesichert wird. Es ist ferner vorteilhaft, dem Schlauch
eine gewisse axiale Vorspannung d. h. eine Dehnung, zu erteilen.
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Wird dem Fülltrichter 1- das zu fördernde Gut zugeführt, so füllt
dieses fortlaufend den Schlauch 4, 8 und 11. Sobald nun die Pumpe 18 in Gang gesetzt
wird, strömt das Druckmedium periodisch in die Räume 15. Da diese Räume voneinander
getrennt sind, wird der Schlauch an den Stellen, an denen er sich an die feste Hülle
stützte, durch den bestehenden Überdruck in den Räumen 15 zusammengedrückt und verengt,
und der Inhalt des Schlauches wird durch die entstehenden Durchlässe 1511 in die
benachbarten Teile des Schlauches gedrückt. Das Druckmedium fließt dabei aus einem
der Räume 15 in den benachbarten, und da es in diese Räume periodisch zugeführt
wird, bewirkt es ein periodisches Zusammendrücken und Entlasten des Schlauches auf
eine Weise, die die Bewegungen der Peristaltik des Verdauungstraktes nachahmt.
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Gemäß einer anderen Ausführung des wesentlichen Teiles des Erfindungsgegenstandes,
die in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Außendurchmesser des Schlauches 11 kleiner
als der Innendurchmesser der verengten Stellen der festen Hülle 14, wobei die Stellen
des Schlauches, die den verengten Stellen der Hülle gegenüberliegen, Verstärkungen
21 aufweisen: Zwischen diesen verstärkten Stellen des Schlauches 11 und der festen
Hülle 14 bleibt ein Durchflußquerschnitt für das Druckmedium. Im übrigen ist die
Wirkungsweise analog der Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist die feste Hülle ein Rohr 22 von
durchgehend gleichem Durchmesser, während der elastische Schlauch 23 abwechselnd
erweitert und verengt ist. Die verengten Stellen des Schlauches weisen Verstärkungen
21 auf. Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Durchführungsbeispiel; wo sowohl die
feste Hülle 22 als auch der elastische Schlauch 24 durchgehend gleichen Durchmesser
haben, wobei der Schlauch wieder stellenweise Verstärkungen 21 aufweist, wobei Fig.
5 einen Schnitt entlang der Linien V - V in Fig. 4 vorstellt. Die Verstärkungen
21 sind hier als Ringe ausgebildet, die an dem elastischen Schlauch befestigt, z.
B. anvulkanisiert, sind und gleichzeitig durch Ansätze 26 die axiale Lage des Schlauches
sichern. Es entsteht so zwischen Ring 21 und der festen Hülle 22 eine Reihe von
verengten Durchflußstellen 27 für das Druckmedium. Außerdem ist hier eine Reihe
von Anschlägen 28 vorgesehen, welche eine mögliche axiale Dehnung des Schlauches
begrenzen. In manchen Fällen wird diese Dehnung als Hilfsmittel zur Förderung des
Gutes verwendet. Der verengte elastische Schlauch dehnt sich durch Einwirkung des
Druckmediums in axialer Richtung und nimmt so den Inhalt des Schlauches mit. Sobald
der Druck in den Räumen zwischen der festen Hülle 22 und dem- Schlauch 24 nachläßt,
geht der Schlauch wieder in seine ursprüngliche Lage zurück. Die Entfernungen der
Anschläge 28 von den Verstärkungen 21 des Schlauches 24 können so abgestimmt werden,
daß fortlaufend die nächsten Teile des Schlauches an der axialen Weiterförderung
des Gutes durch Dehnung des Schlauches mitwirken. Die Entfernungen der Anschläge
28 von den Verstärkungen 21 nehmen somit vom Eintritt des Druckmediums zum Austritt
hin zu, sofern diese Entfernungen dann gemessen werden, wenn der Schlauch nicht
unter der Einwirkung des Druckmediums steht. Die Länge eines solchen Förderelementes
ist allerdings begrenzt, und bei größeren Längen muß eine Anzahl solcher Elemente
hintereinandergeschaltet werden. Im vorliegenden Fall sind die Anschläge 28 als
Stellschrauben mit Sicherungsmuttern ausgebildet.
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Die Wahl des Materials für die feste Hülle und den Schlauch hängt
vom geförderten Gut ab. In den meisten Fällen wird die feste Hülle ein Eisenrohr
sein, während der Schlauch aus Gummi hergestellt sein kann oder aus elastischem
Kunststoff, falls ein zu förderndes Gut chemisch widerstandsfähiges Schlauchmaterial
erfordert. Die Verstärkungen 21 des Schlauches können entweder aus demselben Werkstoff
wie der Schlauch selbst oder aus beliebigem geeignetem Material sein, unter Umständen
auch aus Metall. Metallverstärkungsringe können an den Gummischlauch anvulkanisiert
werden.
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Es ist oft zweckmäßig, das geförderte Gut auf einer gewissen Temperatur
zu halten. Das Druckmedium, welches in die Räume 15 zwischen der festen Hülle und
den Schlauch getrieben wird, kann vorteilhaft durch Erwärmen oder durch Kühlen zum
Regeln dieser Temperatur verwendet werden. Bei kaltem Wetter kann z. B. dadurch
ein Fördern der Betonmischung auf größere Entfernungen ermöglicht werden. In anderen
Fällen, z. B. bei chemischen Verfahren, kann das zu fördernde Gut in der Zeit, während
welcher es sich durch den Schlauch bewegt, erwärmt oder gekühlt werden.
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Als Druckmedium können Wasser, Öl oder andere Flüssigkeiten, in manchen
Fällen auch Gase verwendet werden.
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Es ist möglich, der festen Hülle jede erforderliche Form zu geben,
so daß das Gut auf die vorteilhafteste Weise gefördert wird. Bei längeren Förderstrecken
ist es möglich, die ganze Strecke in mehreren Teilstrecken mit individueller Zufuhr
und Ableitung des Druckmediums zu unterteilen, oder man kann in der Leitung eine
Reihe von gesonderten Förderelementen verwenden, welche das geförderte Gut durch
die Leitung treiben. In diesen Fällen ist es möglich, eine Mehrzylinderpumpe zu
verwenden
und die einzelnen Teilstrecken durch die einzelnen Zylinder
gesondert zu speisen.