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Vorrichtung zum Einführen von flioBfähigem Gut in eine hydraulische
Förderleitung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einführen von
fließfähigem Gut in eine hydraulische Förderleitung, mit wenigstens eine zwischen
einem Aufgabetrichter und einer in die Förderleitung mündenden Förderkammer angeordnete,
beiderseits durch Absperrventile abschließbaren Schleusenkhammer, die abwechselnd
aus der das Förderwasser liefernden Druckwasserquelle mit Wasser geffillt und wieder
entleert wird sowie zur Herstellung des Druckausgleichs beiderseits der geschlossenen
Absperrventile über ein steuerbares Mehrwegeventil mit dem Trichter und der Förderkammer
verbunden ist und deren Absperrventile durch von der Druck wasserquelle geliefertes
Wasser gegen die die Ventilöffnungen umgebenden Ventilsitze angedrückt werden, wodurch
die Schleusenkammer geschlossen wird.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind die Schließkörper
der Ventile, die den Durchlaßöffnungen von der Schleusenkammer sowohl zum Aufgabetrichter
als auch zur Förderkammer zugeordnet sind, jeweils unterhalb einer Durchlaßöffnung
angeordnet und mit Hilfe je einer besonderen hydraulischen Hebevorrichtung gegen
ihr Eigengewicht auf in der gemeinsamen Achse der Durchlaßöffnungen liegenden geradlinigen
Führungen mit einer kegeligen oder kalottenförmigen Fläche gegen ihre die Durchlaßöffnungen
umgebenden ringförmigen Sitzflächen andrückbar.
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Dieser Ausbildung und Anordnung der Schließkörper haftet der Nachteil
an, daß sie zum Verschließen der Durchlaßöffnungen aus ihrer durch ihr ISigengewicht
und ihre Führungen bestimmten Ruhelage gegen ihre Sitze nur mit Hilfe zusätzlichen
Antriebs beweglich sind sowie daß sie bei geöffneten DWrchgangsöffnungen in ihrer
vollen Ausdehnung im Strömungsbereich des durch die Öffnung durchtretenden Förderguts
liegen. Sie behindern dadurch nicht nur den freien Durchfluß des Förderguts, sonderen
sind selbst mit ihren Führungen ernsthaften Beschädigungen und vorzeitiger Abnutzung
durch das über sie hinwegfließende Fördergut ausgesetzt.
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Das wiegt besonders schwer, weil sie mit relativ kleinen und immer
den gleichen Teilen ihrer Oberfläche den dichten Abschluß der Durchlaßöffnungen
bewirken müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Beschickungsvorrichtung
der eingangs genannten Art eine Ausbildung der die Schleusenkammer beidseitig abschließenden
Ventile zu schaffen, die bei einfachster Ausbildung und Sicherung eines dichten
Verschlusses der Durchlaßöffnungen diese mit ihrem vollen Querschnitt für das durchströmende
Gut frei-
geben und selbst mit dem Gut, wenn überhaupt, nur mit kleinen und ständig
wechselnden Teilen ihrer Oberfläche in Berührung kommen und deshalb nur denkbar
geringster Abnutzung unterliegen.
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Hierfür ist die erfindungsgemäße Ausbildung bei einer Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art darin zu sehen, daß die Absperrventile in bekannter
Weise kugelige Ventilkörper darstellen, die schwimmbar sind und frei im Förderwasser
aus dem Bereich der Ventilöffnungen in einem Leitkäfig seitlich beweglich sind,
und daß die Schleusenkammer über das Mehrwegeventil unmittelbar an die Druckwasserquelle
anschließbar ist. Dadurch, daß die Schleusenkammer ebenso wie die Förderkammer unmittelbar
an die Druckwasserquelle anschließbar ist, können beide Ventilkörper infolge ihrer
Schwimmfähigkeit und ihrer Form allein infolge ihres Auftriebs in dem periodisch
abwechselnd die Schleusenkammer und die Förderkammer füllenden Druckwasser gegen
ihre Sitze angedrückt werden, während sie nach Herstellen des Druckausgleichs zwischen
den jeweils benachbarten, zuvor gegeneinander abgeschlossenen Räumen von dem durchlaufenden
Gut von ihren Sitzen abgedrückt und seitlich aus dem Bereich der Durchlaßöffnungen
bewegt werden, wonach sie dann durch etwa mit ihnen in Berührung kommende Teile
des Förderguts in Drehung versetzt werden, derzufolge ständig wechselnde Teile ihrer
Oberfläche mit dem Fördergut in Berührung kommen und etwa mög liche Oberflächenveränderungen
auf ein Minimum beschränkt werden. Der Wegfall von besonderen Führungen und Antrieben
für die Ventilkörper ist ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung.
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Die Ausbildung von in Wasser angeordneten Ventilkörpern als schwimmfähige
Kugeln ist an sich nicht neu, wie bereits ausgeführt wurde. Ein solcher kugeliger
schwimmfähiger
Schließkörper befindet sich bei einem bekannten Druckluftheber für mit Gesteinstaub
und feinem Sand vermischtes Wasser unterhalb einer von einer ringförmigen Sitzfläche
umgebenen Durchlaßöffnung, jedoch ist er dort ebenso wie bei der eingangs beschriebenen
Beschickungsvorrichtung geradlinig in der Achse der Durchlaßöffnung in einem Gitterkäfig
derart geführt, daß er auch bei tief abgesunkenem Wasserstand nur einen schmalen
ringförmigen Spalt unterhalb der Durchlaßöffnung freigibt. Infolgedessen versperrt
er dort den vollen Querschnitt der Durchlaßöffnung und zwingt das durchgelassene
Gut über ihn hinweg und um ihn herum, seitlich durch diesen engen Spalt abzufließen.
Das dabei zentrisch auf ihn auftreffende Fördergut gibt dem Ventilkörper auch keine
Veranlassung, sich zu drehen, woran er infolge seiner durch das von oben auf ihm
lastende Gut vermehrten Reibung mit den Stäben des Führungskorbes ohnehin gehindert
wäre.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung,
wobei der Ventilkörper sich in seiner Offenstellung und der Ventilkörper sich in
seiner Schließstellung befindet, so daß das fließfähige Material vom Aufgabetrichter
in die Schleusenkammer strömen kann, was durch Wasser unterstützt wird, das von
einer oberhalb des Aufgabetrichters befindlichen Brause einfließt; bei diesem Vorgang
steht der Drehschieber so, daß die Ablaufleitung geöffnet ist; Abb. 2 einen der
Abb. 1 gleichen Schnitt der Vorrichtung, bei dem der Drehschieber umgeschaltet ist
und die Schleusenkammer mit Wasser gefüllt wird, bis der Ventilkörper sich am Ventilsitz
dichtend anlegt; der Ventilkörper bleibt so lange geschlossen, bis der Druck in
der Schleusen- und der Förderkammer ausgeglichen ist; A b b. 3 einen der A b b.
2 gleichen Schnitt der Vorrichtung, in welchem die Teile in einem Zeitpunkt des
Arbeitszyklusses gezeigt sind, bei dem der Ventilkörper geöffnet ist, so daß das
fließfähige Material in die Förderkammer einströmt; A b b. 4 einen den A b b. 2
und 3 gleichen Schnitt der Vorrichtung, in welchem die Ventilkörper 6 und 7 geschlossen
sind, verursacht durch ein zu großes Materialstück vor dem Aufprallmundstück der
Förderleitung; der nun in der Vorrichtung entstehende Druck wird über das Sicherheitsventil
in die Umgehungsleitung und somit in das Zwischenstück der Förderleitung umgeleitet;
A b b. 5 einen vertikalen Schnitt der Vorrichtung vor Inbetriebnahme, wobei der
Drehschieber in der gleichen Stellung wie in A b b. 1 gezeigt wird; durch Anordnung
einer Steuerpumpe wird durch deren Wasserdruck der Steuervorgang der Ventile über
den Drehschieber gesteuert, wobei der Arbeitszyklus so verläuft, wie er bereits
in den Abb. 1, 2, 3 und 4 dargestellt ist.
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Der Aufgabetrichter 1 ist mit einem Rost 28 ausgerüstet und oberhalb
einer Schleusenkammer 2 angeordnet. Ein kreisförmiger Ventilsitz 4 aus Stahl, Gummi
od. dgl. befindet sich am unteren Trichterrand des Aufgabetrichters 1. Gegen diesen
Ventilsitz 4 legt sich ein schwimmfähiger Ventilkörper 7 aus Stahl, Gummi od. dgl.
von unten an. Der Ventilkörper 7 weist eine Kugelform auf und ist im Durchmesser
größer als der kreisförmige Ventilsitz 4. An
den Aufgabetrichter 1 schließt nach
unten die Schleusenkammer 2 an, die einen trichterförmigen Zwischenboden 31 aufweist,
dessen Ventilsitz 5 für den Ventilkörper 6 vorgesehen ist. Die Ventilsitze 4 und
5 und die Ventilkörper 6 und 7 sind im Material und in der Formgebung gleich gehalten.
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Der Leitkäfig 8 ist in der Art eines Korbes ausgebildet und demontierbar
am oberen Abschnitt der Schleusenkammer 2 befestigt. Der Leitkäfig 9 ist ebenfalls
wie der Leitkäfig 8 korbförmig ausgebildet und unterhalb des Zwischenbodens 31 angeordnet.
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Die Förderkammer 3 ist mit der Schleusenkammer 2 verbunden, wobei
am unteren trichterförmigen Boden der Förderkammer 3 ein Abscheider 17 für größere
Gutstücke angeordnet ist, der von Hand od. dgl. geöffnet werden kann. In der Förderkammer
3 ist unterhalb des Leitkäfigs 9 ein auswechselbarer Aufprallschutz 29 vorgesehen,
der die Düse 16 aufnimmt und gegen den Aufprall des Materials schützt.
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Der Düse 16 gegenüberliegend ist das Auslaßmundstück 32 angeordnet,
auf dem innerhalb der Förderkammer 3 ein auswechselbares Aufprallstück 10 gelagert
ist. An das Auslaßmundstück 32 schließt ein Zwischenstück 11 an und an dieses die
Förderleitung 34.
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In den oberen Abschnitt der Schleusenkammer 2 führt eine von einem
Drehschieber 12 kommende Leitung 20, die je nach Stellung des Drehschiebers 12 als
Druck- oder als Ablaufleitung dient.
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Die Spülleitung 25 ist am Drehschieber 12 angeschlossen und wird
durch die Förderkammer 3 unterhalb des Zwischenbodens 31 in die Schleusenkammer
2 geleitet, wo sie mündet. Die Mündung der Spülleitung 25 ist so angeordnet, daß
durch den Spülstrahl der Ventilsitz 5 vom restlichen Material befreit werden kann.
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Die Spülleitung 25 kommt nur dann unter Druck, wenn der Drehschieber
12 auch gleichzeitig die Druckleitung 20 freigibt, um das fließfähige Material von
der Schleusenkammer 2 in die Förderkammer 3 einströmen zu lassen. Nach Umschalten
des Drehschiebers 12 werden die Druckleitung 20 und die Spülleitung 25 geschlossen
und eine Leitung 18 freigegeben, die zu einer Brause 33 im Aufgabetrichter 1 führt
und diese mit Flüssigkeit versorgt. Erreicht die Wassermenge im Aufgabetrichter
1 eine bestimmte Höhe, so fließt sie über eine Überlaufleitung 19 ab.
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Die an dem Drehschieber 12 befindliche Ablaufleitung 27 ist mit der
Überlaufleitung 19 verbunden.
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Gemäß der A b b. 1 saugt die Druckpumpe 15 über die Ansaugleitung
30 die für den Fördervorgang vorgesehene Wassermenge an, und füllt damit über die
Düse 16 die Förderkammer 3 sowie die gegenüberliegend angeordnete Förderleitung
34. Ein zwischen der Düse 16 und der Druckpumpe 15 angeordnetes Kreuzstück 24 stellt
einmal eine Abzweigung zu einer Druckleitung 22 dar, die zu einem Sicherheitsventil
13 und einem Überdruckventil 14 führt, sowie zu einer Druckleitung21, die am Drehschieber
12 angeschlossen ist und die gemäß der A b b. 1 über die Leitung 18 die Brause 33
in Betrieb setzt. Weiterhin befindet sich bei der Betriebsstellung der Vorrichtung
nach Abb. l der Ventilkörper 6 in seiner Schließstellung, indem er durch den in
der Förderkammer 3 herrschenden Druck gegen den Ventilsitz 5 gepreßt wird. Der Ventilkörper
7 ruht in seinem Leitkäfig 8 in der untersten Lage, wobei das Material von dem
Aufgabetrichter
1 in die Schleusenkammer 2 einströmen kann, was durch das durch die Brause 33 austretende
Wasser verbessert wird. Steigt das Wasser hierbei bis zur Ablaufleitung 20 an, dann
kann es durch diese über den Drehschieber 12 und die Ablaufleitung 27 abströmen.
Ist das Material in die Schleusenkammer 2 gelangt, dann spült die Brause 33 den
Ventilsitz 4 sauber, wobei der Ventilkörper 7 geöffnet bleibt, bis der Drehschieber
12 umgeschaltet wird. Durch das Umschalten des Drehschiebers 12, wie dies der Abt.
2 zu entnehmen ist, wird die Leitung 18 zur Brause 33 geschlossen. Der Drehschieber
12 weist eine Kammer auf, über die die Anschlüsse der Leitungen 25 und 20 am Drehschieber
12 miteinander in Verbindung stehen und der gleichen Strömung ausgesetzt sind. So
kann das Wasser in die Schleusenkammer 2 fließen und die Schleusenkammer so ausfüllen,
bis der schwimmfähige Ventilkörper 7 gegen den Ventilsitz 4 gepreßt wird. Nachdem
somit ein Druckausgleich zwischen der Schleusenkammer 2 und der Förderkammer 3 erfolgt
ist, öffnet der Ventilkörper 6, wie in der A b b. 3 dargestellt ist, durch das Eigengewicht
des einfließenden Materials und weicht seitlich aus der zentralen Lage des Ventilsitzes
5 heraus und ruht in dem Leitkäfig 9. Die Beschleunigung der Überführung des Materials
von der Schleusenkammer 2 in die Förderkammer 3 kann durch unterschiedliche Rohrquerschnitte
der Leitungen 20 und 25 bzw. durch ein Drosselventil in der Druckleitung 21 bestimmt
werden.
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Wie bereits ausgeführt, dient die Spülleitung 25 dazu, nach Verlassen
des Materials aus der Schleusenkammer 2 den Ventilsitz 5 von restlichem Material
zu säubern. Das Material wird von der Förderkammer 3 aus durch den Wasserstrahl
der Düse 16 im aufgelockerten Fluß im Bereich des Aufprallmundstückes 10 in die
Förderleitung 34 übergeführt.
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Das Verstopfen der Förderleitung 34 ist nur möglich, wenn grobstückiges
Material im Bereich des Aufprallmundstückes 10 die Förderrohrleitung34 verstopft.
Durch den nun in der Förderkammer 3 ansteigenden Druck öffnet das in der Leitung
22 stehende Förderwasser das Sicherheitsventil 13 und fließt durch die Umgehungsleitung
23 in ein Zwischenstück 11, das zwischen dem Auslaßmundstück 32 und der eigentlichen
Förderleitung 34 eingebaut ist, wodurch auch bei der genannten Verstopfung die Materialförderung
in der Förderleitung 34 im Fluß gehalten wird. Das vorgesehene Überdruckventil 14
ist so eingestellt, daß bei erhöhtem Druck in der Vorrichtung durch Rohrverstopfung
in der Förderleitung 34 das Druckwasser über die Ablaufleitung 26 austritt. Auch
kann die Vorrichtung, wie dies in Abb. 5 durch einen vertikalen Schnitt dargestellt
ist, im gleichen Arbeitszyklus, wie bereits in
den A b b. 1, 2, 3 und 4 beschrieben,
in Funktion treten, wobei jedoch kein Druckwasser zur Steuerung der Ventilkörper
6 und 7 von der Druckpumpe 15 entnommen wird.
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Die zur Steuerung der Ventilkörper 6 und 7 sowie für die Brause 33
benötigte Wassermenge wird durch das Ansaugrohr 35, über die Steuerpumpe 36 in die
Leitung 37, die mit der Leitung 38 verbunden ist, zum Drehschieberl2 und zum Sicherheitsventil
42 geleitet.
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Als Druckausweicher führt von der Druckpumpe 15 ein Fußkrümmer 40
über eine Leitung 39 zu einem Sicherheitsventil 41, wobei eine Zweigleitung 43 von
den Sicherheitsventilen 41 und 42 ableitend über ein zwischengeschaltetes Überdruckventil
44 bei Druckanstieg in der Vorrichtung (wie bereits zuvor beschrieben) die Wasserströmung
durch die Umgehungsleitung 45 in das Zwischenstück 11 und von dort in die Förderleitung
34 leitet. Es ist ohne weiteres möglich, zwei beschriebene Vorrichtungen parallel
zu schalten, wodurch die periodische Materialzufuhr verdoppelt wird und die Förderung
in der Förderleitung sich gleichmäßiger einstellt.