DE19841981C2 - Vorrichtung zum Austragen von Trockenmaterialien aus einem Kessel - Google Patents

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Austragen von Trockenmateria­ lien wie beispielsweise Trockenbeton aus einem Behälter.

Im Tunnelbau werden die Armierung und die Tunnelinnenwand mit Beton verkleidet. Dazu wird die Trockensubstanz, insbesondere der Trockenbeton mit einem genauen Maß an Wasser vermischt, um ihn in der darauf vorliegenden Form mit Druck an die Wand zu spritzen. Das Trockenmaterial wird hierzu mit einem Druck von etwa 2 bis 16 bar in einem Behälter gelagert, der es ermög­ licht, an seiner Austragsöffnung das Trockenmaterial mit Wasser vor Ort im Tunnel zu mischen. Solche Behältnisse können soge­ nannte liegende Kessel sein, in denen eine Fördereinrichtung, z. B. Förderschnecke zur Förderung des Trockenmaterials zu der Austragsöffnung vorgesehen ist. In üblichen Kesseln befindet sich eine durchgehende Förderschnecke, die den Austrag des Tro­ ckenmaterials zu einem Stirnende des Kessels hin in ein Materi­ alförderrohr ermöglicht. Ein Nachteil dieser bestehenden Aus­ tragsvorrichtung ist, daß durch die einseitige Materialförde­ rung in dem Kessel ebenfalls ein einseitiger Materialdruck auf die Förderschnecke vorherrscht. Zu beachten ist, daß zu diesem Materialdruck der Rauminnendruck von 2 bis 16 bar noch hinzu­ kommt und sich ungleichmäßige Druckverhältnisse um so gravie­ render auswirken. Dementsprechend werden die Lager der Förder­ schnecke einseitig belastet und überdies die Abdichtung der Förderschnecke gegenüber dem Kessel übermäßig beansprucht.

Die DE 196 00 858 A1 zeigt eine Austragsvorrichtung mit gegen­ läufig angeordneten Schneckenförderern. Durch diese Vorrichtung wird jedoch lediglich das Schüttgut in Richtung auf die Aus­ tragsöffnung gefördert, um eine vollständige Entleerung des Schuttgutbehälters zu ermöglichen. Eine genaue Dosierung ist damit schlecht möglich.

Die DE 39 41 152 A1 zeigt eine Förderanordnung, die eine genaue Dosierung durch die Austragsschnecke ermöglicht. Hier wirken jedoch relativ große einseitige Kräfte auf die Förderschnecke.

Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, die oben beschriebe­ nen Nachteile zu eliminieren und eine Vorrichtung zu schaffen, die einen problemlosen, verschleißarmen und genau dosierten Austrag von Trockenmaterial, insbesondere Trockenbeton, ermög­ licht.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung wird das Trockenmaterial in Richtung des Zentrum des liegenden Kessels gefördert, in dem sich auch die Austragsöffnung befindet. Dabei wird das Material in eine Aus­ tragsglocke gefördert, die über der Austragsöffnung angeordnet ist. Die Austragsglocke bildet einen Raum über der Austragsöff­ nung, in den eine gleichmäßige Förderung des in dem Kessel be­ findlichen Trockenmaterials aus gegenüberliegenden Seiten des Kessels möglich ist. Die Fördereinrichtung ist dementsprechend über dem Boden des Kessels angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass nur Material ausgetragen wird, das über die Fördereinrich­ tung in die Austragsglocke gefördert wird. Nachrutschendes Ma­ terial kann hierbei nicht in die Austragsöffnung gelangen. Dies ermöglicht eine wesentlich feinere Dosierung des auszutragenden Materials.

An der Austragsglocke ist vorzugsweise ein Rohr angeordnet, das zur Decke des Kesselraumes nach oben führt und einerseits zur Entlüftung der Austragsglocke dient und andererseits als Druck­ rohr verwendet wird, um die Förderung des Austragsmaterials in einen Materialförderer zu unterstützen. Dieses Entlüftungs- und Druckrohr ist vorzugsweise schräg nach oben so angebracht, daß es an der Kesselbefüllöffnung vorbeigeführt ist. Ein in dem Kessel befindlicher Druck von vorzugsweise 2 bis 16 bar wird mittels dieses Druckrohres in die Austragsglocke weitergegeben. Deshalb soll auch verhindert werden, daß das Rohr von oben mit dem Kesselinhalt gefüllt oder sogar blockiert wird. Dementspre­ chend ist die Öffnung dieses Entlüftungs- und Druckrohres mög­ lichst nahe unterhalb der Kesseldecke anzuordnen. Damit auch beim Befüllen des Kessels kein Material in dieses Druckrohr ge­ langen kann, ist dieses wie oben beschrieben an der Kesselbe­ füllöffnung vorbeigeführt. Vorteilhaft hat das Entlüftungs- und Druckrohr einen Anschluß durch die Behälterwand, so daß durch Anschluß einer Druckleitung der Austragsglocken-Innendruck verändert werden kann. Ebenso kann über diesen oder einen anderen Anschluß von außerhalb des Kessels ein zusätzliches Material in die Austragsglocke zugeführt werden, unabhängig von der eigentlichen Fördereinrichtung.

Der Austrag des Trockenmaterials findet vorzugsweise in eine Austragsöffnung statt, die mittig im Kesselboden angeordnet ist, wobei eine geringe Deplazierung derselben keine negativen Auswirkungen zum Austragungsprozeß mit sich bringt.

Da der Kessel in Abständen gereinigt werden muß, ist vorzugs­ weise eine Reinigungsöffnung geeigneter Größe am Boden der Aus­ tragsglocke vorgesehen, wobei sich die Austragsöffnung im De­ ckel zum Verschließen dieser Reinigungsöffnung befindet. Damit ist gewährleistet, daß der Kessel zu allen Seiten hin von sei­ nem Zentrum aus wirksam gereinigt bzw. gespült werden kann.

Das Trockenmaterial selber wird vorzugsweise mittels einer För­ derschnecke in die Austragsglocke befördert. Die Fördermenge kann durch die Antriebsleistung dosiert werden, z. B. in Abhän­ gigkeit einer Füllstandsmessung. Dabei kann die Förderschnecke derart ausgelegt sein, aus gegenüberliegenden Seiten des Kes­ sels das Material gleichachsig in das Zentrum und damit der Austragsglocke zu fördern, wobei die Schneckengänge bei nur ei­ nem Antrieb, der sich außerhalb des Kessels befindet, gegenläu­ fig ausgebildet sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die gegenläufige För­ derschnecke derart ausgebildet, daß sie wahlweise das Material in beide Achsen-Richtungen fördern kann. Der Vorteil liegt dar­ in, daß die Förderschnecke während des Befüllvorganges des Kes­ sels eingesetzt werden kann, das durch die Befüllöffnung zuge­ führte Material von der Mitte des Kessels an die Außenwände zu befördern, um damit eine gleichmäßige Verteilung desselben zu ermöglichen.

An die Austragsglocke ist vorzugsweise ein Materialförderrohr angeschlossen, in das mittels Zuleitung Wasser zum eigentlichen Austragsmaterial zugemischt werden kann. Durch einen an das Ma­ terialförderrohr angeschlossenen Beipaß kann Druckluft geführt werden, um somit das Austragsmaterial nach außen an die Wand z. B. eines Tunnels zu spritzen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind mehrere Austragsglo­ cken in einem liegenden Kessel angeordnet. Das ermöglicht ein gleichzeitiges Austragen des Kesselmaterials aus mehr als nur einem Materialförderer. Die Austragsglocken sind dann vorteil­ haft so angeordnet, daß sie sich in einer Reihe zu der Achse der Förderschnecke befinden, wobei die Förderschnecke jede Aus­ tragsglocke durchdringt und sie nach wie vor das Trockenmateri­ al von außen zum Zentrum des Kessels befördert. Dabei können die außen liegenden Austragsglocken mit einem Absperrschieber versehen sein, um lediglich einen Austrag aus der mittigen, im Zentrum des Kessels befindlichen Austragsglocke zu ermöglichen. Es können also je nach Anzahl der Austragsglocken zu dieser mittigen Austragsglocke beliebig viele am Materialaustrag be­ teiligt werden. Ist eine Austragsglocke mittels diesem Absperr­ schieber verschlossen, wird das Material durch diese Glocke zu der nächst Innenliegenden befördert, bis das Material im Zent­ rum des Kessels ausgetragen wird.

Des weiteren ist vorzugsweise zum gleichmäßigen Befüllen des Kessels über jeder Austragsglocke jeweils eine Befüllvorrich­ tung mit Befülldeckel angeordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend mittels Beispiel und anhand bei­ gefügter Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1 einen liegenden Kessel zum Austragen von Trockenmateri­ al im Längsschnitt zeigt, und

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie I/I zeigt, und

Fig. 3 eine vorteilhafte Weiterbildung darstellt, in der ein Materialaustrag mit drei in dem Kessel befindlichen Austrags­ glocken möglich ist.

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines liegenden Kessels mit einer Fördereinrichtung des Trockenmaterials, wie hier ins­ besondere zum Austragen von Spritzbeton, in der 1 den Kessel bezeichnet, in den mittels Befülldeckel 2 das Trockenmaterial von oben eingefüllt wird.

Ein außerhalb des Kessels angebrachter Antrieb 3 einer Förder­ schnecke 4 fördert das in dem Tank befindliche Trockenmaterial in eine Austragsglocke 5. Von dort wird es durch den Überdruck im Tank in ein Materialförderrohr 6 gedrückt, das sich unter­ halb einer Austragsöffnung 9 befindet. An dieses Rohr 6 ist ein (nicht dargestellter) Anschlußstutzen für eine Wasserzuleitung vorgesehen, um den Trockenbeton im Materialförderrohr mit Was­ ser zu mischen. Ein weiterer (nicht dargestellter) Anschluß ist für eine Druckluftleitung vorgesehen, um den Spritzbeton mit einem bestimmten Enddruck nach außen zu spritzen.

Wie in der Fig. 1 gezeigt wird, handelt es sich bei der ge­ zeigten Fördereinrichtung um zwei gegenläufige Dosierschnecken 4, die gleichachsig auf derselben Antriebswelle sitzen. Auf der dem Antrieb 3 gegenüberliegenden Seite ist die Förderschnecke 4 mittels eines Lagers 7 gelagert.

Am Boden der Austragsglocke 5 befindet sich eine Reinigungsöff­ nung. Diese ist mit einem Deckel 8 normalerweise während des Betriebes verschlossen, wobei die Austragsöffnung 9 für das Trockenmaterial in diesem Verschlußdeckel 8 der Reinigungsöff­ nung vorgesehen ist. In den Fig. 1, 2 und 3 ist das Entlüf­ tungs- und Druckrohr mit 10 bezeichnet.

Fig. 3 zeigt einen liegenden Kessel 1', in dem drei Austrags­ glocken 5a, 5b, 5c in Reihe angeordnet sind. Die außen liegen­ den Austragsglocken 5a, 5b sind jeweils mit einem Absperrschie­ ber 11a und 11b versehen. An jede der Austragsglocken schließt ein Entlüftungs- und Druckrohr 10a, 10b, 10c an. Wie bei der Ausführung der Fig. 1 und 2 besitzt der Kessel 1' eine ge­ genläufige Schnecke 4', die zwischen Antrieb 3' und Lager 7' verläuft. Am Boden der Austragsglocken befindet sich jeweils eine Reinigungsöffnung mit Deckel 8' und Austragsöffnung 9' zum Förderrohr 6'.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Austragen von Trockenmaterialien wie Tro­ ckenbeton, aus einem liegenden, insbesondere zylindrischen Druckkessel (1) mit einer Fördereinrichtung am Kesselboden für die Materialförderung zur Kesselmitte hin und zum dosierten Austragen der Trockenmaterialien durch eine Kesselaustragsöff­ nung (9), die in der Kesselmitte im Kesselboden angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Austragsglocke (5) vorgesehen ist, die die Austragsöffnung (9) vollständig überdeckt, und daß die Fördereinrichtung (3, 4) zur Materialförderung in diese Austragsglocke ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austragsglocke (5) eine Vor­ richtung zur Messung des Füllstands vorgesehen ist, die mit dem Antrieb (3) der Fördereinrichtung (4) rückgekoppelt ist, um die Fördermenge der Fördereinrichtung zu regeln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsglocke (5) zwei Öffnun­ gen hat, die von Förderschnecken durchsetzt ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Austragsglocke (5) ein zum oberen Kesselraum geführtes und oben offenes Entlüftungs- und Druckrohr (10) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungs- und Druckrohr (10) schräg nach oben, an einer Kesselbefüllöffnung (2) vorbei zum Kesselende und/oder zur Kesselseite hin geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungs- und Druckrohr (10) einen Anschluß durch die Behälterwand besitzt, für den Anschluß einer Druckleitung von außerhalb des Kessels zur Veränderung des Austragsglocken-Innendrucks.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungs- und Druckrohr (10) die Behälterwand durchdringt, um von außerhalb des Kessels dem eigentlichen Austrag ein zusätzliches Material in die Austrags­ glocke (5) zuführen zu können, das nicht von der Förderschnecke (3, 4) dosiert wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsöffnung (9) mittig im Kesselboden angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kesselboden eine Reinigungsöff­ nung vorgesehen und die Austragsöffnung (9) im Deckel (8) zum Verschließen dieser Reinigungsöffnung ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (3, 4) gegen­ läufige Dosierschnecken (4) zur Materialförderung von dem Kes­ selboden zur Kesselmitte hin aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenläufigen Dosierschnecken (4) gleichachsig auf derselben Antriebswelle sitzen.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrichtung der Förderein­ richtung (3, 4 umkehrbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Austragsglocken (5a, 5b, 5c) in einem liegenden Kessel (1') angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle in dem Kessel (1') angeordne­ ten Austragsglocken (5a, 5b, 5c) jeweils eine Austragsöffnung (9') aufweisen und alle jeweils mit einem Entlüftungs- und Druckrohr (10a, 10b, 10c) versehen sind, und daß die zur zent­ ralen Austragsöffnung zusätzlichen Austragsöffnungen mit einem Sperrschieber versehen sind, damit der Austrag wahlweise durch die zentrale Austragsöffnung allein oder zusammen mit der zent­ ralen Austragsglocke aus einer zusätzlichen Austragsglocke er­ folgen kann.