DE2729863A1 - Verfahren und vorrichtung zur rohrfoerderung von materialien - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur rohrfoerderung von materialien

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Description

29 488
STABILATOR AB, Danderyd / Schweden
Verfahren und Vorrichtung zur Rohrförderung von Materialien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rohrförderung von Materialien gemäss Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Spritzen von Beton wird gewöhnlich Druckluft zur Förderung einer Mischung aus Zement und Sand von einem Behälter durch einen Schlauch zu einer Düse, wo Wasser hinzugefügt wird, verwendet. Maschinen, die eine Materialcharge durch den Schlauch zu einem Zeitpunkt abgeben, werden im allgemeinen für solche Förderzwecke eingesetzt. Ein Beispiel für eine solche Maschine ist in der schwedischen Patentanmeldung 4068/72 gegeben. Unter einem Trichter für die Zementmischung befindet sich eine drehbare Fördertrommel , die eine Vielzahl von getrennten Teilen aufweist, welche mit der Zementmischung gefüllt werden können. Jedes Abteil
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kann zu einer Entleerungseinrichtung bewegt werden, die eine mit einem Drucklufteinlass und einem Förderrohr ausgestattete Dichtkappe aufweist. Durch Einführen der Druckluft lässt sich die gesamte Zementmischung über das Förderrohr herausdrücken. Das nächste Abteil wird dann der Entleerungsvorrichtung zugeführt. Für einen zufriedenstellenden Betrieb muss die Abdichtung zwischen dem Abteil und der Entleerungsvorrichtung gut sein, was jedoch zu Problemen führt, da bei derartigen Vorrichtungen in der Regel der Verschleiss sehr gross ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn mit einer FaserverStärkung , z.B. in Form von in die Zementmischung eingegebenen Stahlfasern gearbeitet wird.
Ejektoren oder Saugstrahlpumpen wurden ebenfalls schon zur Rohrförderung von Materialien, z.B. pulverförmigem Material verwendet. Der Nachteil ist jedoch, dass z.B. für das Aufspritzen von Beton der Druck zu gering ist und grosse Luftmengen erforderlich sind.
Ziel der Erfindung ist demgegenüber, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die unter Ausschaltung der vorgenannten Nachteile eine Rohrförderung mit relativ hohem Druck ohne Zuhilfenahme mechanischer Abdichtungen ermöglichen.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 erreicht. Dabei kann die Druckluft dem Förderrohr zentral und/oder längs seines Umfanges zugeführt werden.
Der im Stauabschnitt gebildete Materialstopfen verhindert in einfacher und wirksamer Weise einen aufstromseitigen Austritt von Druckluft, so dass auf das Vorsehen von mechanischen Dichtungen verzichtet werden kann. Ferner wird der Vorteil erzielt, dass die Teile der Fördervorrichtung, die aufstromseitig des Stauabschnittes angeordnet sind, keinen heftigen Druckluftstössen, z.B. bei einem Verstopfen des Förderrohres, unterworfen werden.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruches 3. Indem die Form des Stauabschnittes auf die Art des zu fördernden Materials abgestimmt wird, lässt sich kontinuierlich eine gute Dichtung erhalten, und wird die Notwendigkeit ,periodisch Dichtungseinrichtungen auszutauschen, umgangen.
Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäss aufgebaute Vorrichtung zum Aufspritzen von Beton,
Fig. 2 eine Modifikation von einem Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, und
Fig. 3 eine Modifikation von einem Detail der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung.
Eine mögliche Anwendung der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt, wonach eine Spritzeinheit 1 zum Betonspritzen eine Zuführeinrichtung 2, eine erf indungsgemässe Fördereinrichtung 3 und eine Spritzdüse 4 aufweist. Im gezeigten Fall umfasst die Zuführeinrichtung 2 eine Förderschnecke 5, die drehbar in einem Gehäuse 6 angeordnet ist. Das Gehäuse steht wiederum in Verbindung mit einem Zuführtrichter 7 für ein zu beförderndes Material 8. Das Material 8 kann z.B. eine im wesentlichen trockene Mischung aus Zement und Sand gegebenenfalls unter Hinzfügung von Verstärkungsfasern und anderen beim Spritzen von Beton notwendigen oder gebräuchlichen Komponenten sein. Das Material 8 kann daher eine Mischung aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Partikeln mit verschiedener Form, Grosse und Gewicht sein. Beim Spritzen von Beton kommen Mischungen, wie Leichtbeton und/oder Beton mit zugefügtem Kunstharz in Betracht.
Die Förderschnecke 5 ist mit einer Antriebseinrichtung 9 versehen, die durch eine hier nicht gezeigte Antriebsvorrichtung, bei der es sich jedoch um eine von herkömmlicher Bauart handeln kann, ange-
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trieben wird. Die Welle 10 der Förderschnecke ist mit einer Durchgangleitung 11 versehen, die mit einem Druckluftanschluss 12 in Verbindung steht. Die Zuführeinrichtung 2 und die Spritzdüse sind durch ein Förderrohr 13, das in geeigneter Weise aus mehreren Abschnitten besteht, miteinander verbunden. Im vorliegenden Fall weist das Förderrohr einen Stauabschnitt 14, einen Ubergangsabschnitt 15 und einen Transportabschnitt 16 auf. Das Förderrohr 13 ist ferner mit einer Zuführeinrichtung 17 für Druckluft versehen.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besitzt der Stauabschnitt 14 in Förderrichtung einen sich vergrössernden Durchflussquerschnitt, wobei sein abstromseitiges Ende im wesentlichen in der gleichen Zone liegt, wie die Zuführeinrichtung 17 für die Druckluft. Im gezeigten Fall besteht der Stauabschnitt 14 aus einem Hüllrohr 18, dessen Wand die Form eines Kegelstumpfes hat und mit dem Gehäuse 6 der Förderschnecke verbunden ist. Der zentrale Körper 19 ist konisch, wobei seine Längsachse im wesentlichen mit der Längsachse des Hüllrohres zusammenfällt. Das Ende mit kleinerem Durchmesser des Hüllrohres 18 und das Basisende des zentralen Körpers 19 weisen in AufStromrichtung. Der zentrale Körper 19 bildet eine Verlängerung der Welle 10 der Förderschnecke 5 und ist mit einer Leitung 20 versehen, die mit einem Ende an der Spitze des zentralen Körpers ausmündet, während ihr anderes Ende in Verbindung mit der Leitung 11 steht.
Der Transportabschnitt 16,der z.B. ein flexibler Schlauch sein kann, hat gewöhnlich einen relativ geringen Durchmesser, der häufig in der Grössenordnung von etwa 5 cm liegt, während die Förderschnecke 5 einen grösseren Durchmesser besitzt. Daher muss gewöhnlich ein Übergangsabschnitt 15 mit einem in Förderrichtung abnehmendem Querschnitt zwischen dem Stauabschnitt 14 und dem Transportabschnitt 16 vorgesehen werden. Die Spritzdüse 4 ist auf geeignete und herkömmliche Weise mit einem Wasserzuführeinlass 21 versehen, so dass eine feuchte Mischung 22 aus der Spritzdüse 4 ausgespritzt werden kann.
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Die Zuführeinrichtung 17 für die Druckluft öffnet sich in geeigneter Weise in das Hüllrohr 18 des Stauabschnittes 14 über eine Vielzahl längs des ümfanges verteilter öffnungen 23.
Natürlich kann die Druckluft dem Förderrohr auch auf andere Weise zugeführt werden, so dass die in Fig.1 gezeigte Vorrichtung nach Belieben modifiziert werden kann. Bei der in Fig. 2 gezeigten Abänderung wurde die Verbindung zwischen dem Stauabschnitt 14 und dem Übergangsabschnitt 15 so ausgebildet, dass sich die Zuführeinrichtung 17 für die Druckluft in einen ringförmigen Spalt 24 ausserhalb des Hüllrohres 18 öffnet. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann die Leitung 20 im zentralen Körper 19 statt an dessen Spitze in ein oder mehrere kleine öffnungen 25 in der Umfangsflache des zentralen Körpers nahe dessen Spitze ausmünden. Die kleinen öffnungen 25 sind, wie in der Zeichnung dargestellt, zweckmässigerweise in Abstromrichtung geneigt ausgerichtet.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in nachfolgender Weise:
Das Material 8 wird kontinuierlich durch das Schneckengehäuse 6 und in den Stauabschnitt 14 mittels der Förderschnecke 5 bewegt. Wegen der dem abstromseitigen Ende des Stauabschnittes 14 zugeführten Druckluft wird das Material 8 im Stauabschnitt einer in AufStromrichtung weisenden Kraft unterworfen, so dass ein im wesentlicher abdichtender Stopfen 26 erhalten wird, der einen Eintritt von Druckluft in das Schneckengehäuse 6 verhindert. Bei weiterer Materialzuführung mit Hilfe der Förderschnecke 5 wird der Stopfen 26 in Abstromrichtung bewegt. Wenn sein vorderer Teil sich in dem Bereich des abstromseitigen Endes des Stauabschnittes 14 befindet, wird dieser Teil des Stopfens mit Hilfe der der Leitung 20 im zentralen Körper 19 und der Zuführeinrichtung 17 zugeführten Druckluft kontinuierlich aufgebrochen und in Abstromrichtung geblasen. Es versteht sich, dass das Förderverhalten von dem Druck und der Menge an zugeführter Druckluft beeinflusst wird. Bei gewissen Fällen ist das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel vorzuziehen, während in anderen Fällen vorzugsweise die Ausführungsbeispiele nach Fig. 2 und 3 verwendet werden. Selbstverständlich
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ist es auch möglich, die Druckluft nur zentral über den zentralen Körper 19 oder nur umfänglich über die Druckluftzuführeinrichtung 17 zuzuführen.
Die Beziehung zwischen der grössten und kleinsten Durchflussquerschnittsfläche im Stauabschnitt 14 als auch die Länge des Stauabschnittes sollten in geeigneter Weise auf die Art des geförderten Material abgestimmt sein, damit sichergestellt wird, dass ein Materialstopfen 26 erhalten wird, der eine ausreichend gute Abdichtung bewirkt. Die Druckluftzufuhr sollte ebenfalls auf die Art des geförderten Material abgestimmt werden. Es kann sich daher als geeignet erweisen, unterschiedlich grosse Mengen an Luft an unterschiedlichen Stellen, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Drücken zuzuführen. Wie erwähnt, lassen sich unterschiedliche Förderverhalten dadurch erzielen, indem man die Zuführöffnungen für die Druckluft auf verschiedene Weise ausrichtet. Z.B. kann es vorteilhaft sein, die öffnungen 23 so auszurichten, dass dem Material im Ubergangsabschnitt 15 eine schraubenlinienförmige Bewegung verliehen wird.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich im Stauabschnitt 14 ein zentraler Körper 19. Durch Vorsehen einer anderen Zuführeinrichtung 2 lässt sich jedoch die Anordnung eines zentralen Körpers eliminieren. Der Ubergangsabschnitt 15 braucht natürlich nicht, wie dargestellt, konisch zu sein, sondern kann irgendeine andere geeignete Form haben. Bei gewissen Fällen kann es auch zweckmässig sein, verschiedene Zuführeinrichtungen 17 für Druckluft, die hintereinander angeordnet werden, zu verwenden.
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Leerseite

Claims (13)

29 488 STABILATOR AB, Danderyd / Schweden PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Rohrförderung von Materialien, insbesondere Materialmischungen, wie Faserbeton, Leichtbeton und/oder Beton mit zugemischtem Kunstharz, bei dem das Material in ein mit wenigstens einer Zuführeinrichtung für Druckluft versehenes Förderrohr eingegeben und mittels der zugeführten Druckluft weitergefördert wird, dadurch gekennzeichnet , dass das Material durch einen im Förderrohr aufstromseitig der Einrichtung zur Druckluftzufuhr angeordneten Stauabschnitt geführt wird, wobei der Stauabschnitt in Förderrichtung eine sich vergrössernde Durchflussquerschnittsfläche hat, im Stauabschnitt mit Hilfe von dem Förderrohr grundsätzlich abstromseitig des Stauabschnittes zugeführter Druckluft aus dem Material ein Stopfen gebildet wird, der in AufStromrichtung eine wesentliche Dichtung schafft, und das abstromseitige Ende des Stopfens mittels der dem abstromseitigen Ende des Stauabschnittes zugeführten Druckluft kontinuierlich aufgebrochen und in Abstromrichtung geblasen wird.
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ORIGINAL INSPECTED
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckluft zentral dem Förderrohr und/oder an dessen Umfang zugeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem mit einer Zuführeinrichtung verbundenen Förderrohr, das wenigstens eine Zuführeinrichtung für Druckluft aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass zwischen der Zuführeinrichtung (2) und der Zuführeinrichtung (17) für die Druckluft das Förderrohr (13) mit einem Stauabschnitt (14) versehen ist, der in Förderrichtung eine sich vergrössernde Durchflussquerschnittsfläche hat, wobei die Beziehung zwischen der grössten und kleinsten Durchflussquerschnittsfläche im Stauabschnitt als auch dessen Länge so auf die Art des geförderten Materials abgestimmt sind, dass ein Materialstopfen (26) , der in Bezug auf die Förderrichtung nach hinten eine wesentliche Abdichtung schafft, im Stauabschnitt bei Zufuhr der Druckluft zum Förderrohr gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass das abstromseitige Ende des Stauabschnittes
(14) im wesentlichen in der gleichen Zone wie die Zuführeinrichtung
(17) für die Druckluft liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass der Stauabschnitt (14) aus einem Hüllrohr (18) besteht, dessen Umfangsflache die Form eines Kegelstumpfes hat, wobei im Inneren des Hüllrohres ein konisch gestalteter zentraler Körper (19) angeordnet ist, dessen Längsachse im wesentlichen mit der Längsachse des Hüllrohres zusammenfällt, und wobei das Ende mit der kleineren Abmessung des Hüllrohres und das Basisende des zentralen Körpers in Aufstromrichtung weisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass der zentrale Körper (19) wenigstens einen Druckluftauslass (20) am kleineren abstromseitig angeordneten Ende aufweist. 709882/0951
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass der zentrale Körper (19) die Gestalt von einem Kegelstumpf hat und dass der Druckluftauslass am kleinen Ende des zentralen Körpers ausmündet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Umfangsflache des zentralen Körpers (19) ein oder mehrere Druckluftauslässe (25) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckluft-Zuführeinrichtung (17) eine Vielzahl von kleinen Öffnungen (23) umfasst, die umfänglich voneinander beabstandet am abstromseitigen Ende des Hüllrohres (18) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckluft-Zuführeinrichtung (17) einen Umfangsspalt (24) umfasst, der am abstromseitigen Ende des Hüllrohres (18) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Abblasrichtung der kleinen Öffnungen (23) in Abstromrichtung geneigt verläuft, so dass dem geförderten Material eine schraubenlinienförmige Bewegung verliehen wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Stauabschnitt (14) mit einer Zuführeinrichtung (2) in Form einer Förderschnecke (5) verbunden ist, die drehbar in einem Gehäuse (6) angeordnet ist, das Hüllrohr (18) mit dem Gehäuse (6) verbunden ist, und der zentrale Körper (19) eine Verlängerung der Welle (10) der Förderschnecke (5) bildet, wobei die Welle (10) eine Druckluftzuführung (11, 12) zum zentralen Körper schafft.
-A-
709882/095*
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet , dass das abstromseitige Ende des Hüllrohres (18) in Verbindung mit einem Ubergangsabschnitt (15) des Förderrohres (13) steht, wobei der Übergangsabschnitt eine sich in Förderrichtung verkleinernde Durchflussquerschnittsfläche hat und mit einem Transportabschnitt (16) des Förderrohres in Verbindung steht, bei dem es sich um einen Schlauch mit konstantem Durchmesser handelt.
709882/0952
DE19772729863 1976-07-05 1977-07-01 Verfahren und vorrichtung zur rohrfoerderung von materialien Pending DE2729863A1 (de)

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