DE3216648A1 - Decken-stuetzbalken-vergusssystem - Google Patents
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Description
DECKEN-STÜTZBALKEN-VERGUSSYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Decken-Stützbalken-Vergußsystem bzw . eine Vorrichtung zum Füllen von Löchern, die
in eine Grubendecke gebohrt worden sind, mit einer Vergußmaterialmischung, um einen eingesetzten Decken-Stützbalken
aufzunehmen und um diesen herum abzubinden.
In den vergangenen Jahren sind Stützbalken die vorherrschensten Anordnungen zum Tragen einer Grubendecke geworden.
Ihre Anwendung hat zu einem Optimum zwischen Wirksamkeit und Kosten geführt. Insbesondere hat die Verwendung
eines schnell abbindenden Vergußmaterials zum Füllen eines Gruben-Decken-Loches zur Erreichung einer geeigneten Deckenabstützung,
insbesondere in Kohlengruben, ausgeglichen werden müssen mit der Installationsgeschwindigkeit und der Anforderung
an die Gerätereinigung. Da viele Gruben-Deckenloch-Füllungen und Decken-Stützbalken-Installationen bisher manuelle
Arbeiten unter dem Loch erforderten, wird die Installation von Decken-Stützbalken zur Zeit als einer der gefährlichsten
Arbeiten in der Industrie angesehen. Als Teil einer Anstrengung, die Sicherheit der Decken-Stützbalken-Installation
zu verbessern, wurden 1972 durch das US-Büro of Mines Untersuchungen eingeleitet, die zum Einsetzen von
mit Hart vergossenen Stützbalken geführt haben, welche in den meisten Fällen eine bessere Unterstützung gegeben
haben, und zwar insbesondere in extrem schlechten Geländebedingungen. Ein Beispiel eines solchen Harz-Vergußmaterials
ist in der US-PS 3 861 155 offenbart, das ein Harzsystem umfaßt, das bei Umgebungstemperatur härtbar ist,
wobei die Harze in getrennten Packungen vorgemischt sind und dann in ein Deckenloch eingebracht werden, wobei ein
flexibler Stützbalken eingepaßt wird, wobei das Stützbalkenende eine Mutter aufweist, welche die Grubendecke
trägt. Zur Zeit verwenden etwa ein Viertel der installierten Decken-Stützbalken solche Harz-Verguß-Verfahren und
entsprechende Geräte dafür, jedoch bestehen Probleme bei der Anwendung und bezüglich der Kosten eines solchen
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Harzvergusses, so daß solche Installationen wieder zurückgehen. Während zurückliegende Entwicklungen ein schnell abbindendes
anorganisches Vergußmaterial erzeugt haben, das Decken-Abstützqualität hat, die gleich den Harz-Verguß-Installationen
ist, wobei die Kosten wesentlich verringert sind, hat eine praktische und sichere Anordnung für die
Injektion eines solchen Vergußmaterials vor der vorliegenden Erfindung nicht zur Verfügung gestanden. Die vorliegende
Erfindung sieht die Verwendung eines anorganischen Zements vor, der schnell genug aushärtet, um eine wirksame
Abstützung der überhängenden Decke zu bewirken, wobei gewisse Probleme gelöst werden, die früher bei der Verwendung
eines solchen Zements vorhanden waren, wie beispielsweise die Konstruktion von Vorrichtungen zum geeigneten
Mischen, zum Transport und zum schnellen Austragen des Zements in ein Deckenloch und die Notwendigkeit einer narrensicheren
Vorrichtung zum Reinigen des Systems, um so ein Verstopfen zu verhindern. Außerdem hat das Füllen eines solchen
Decken-Stützbalken-Loches erfordert, daß ein Arbeiter unmittelbar unter dem unabgestützten Abschnitt einer
Grubendecke gearbeitet hat, wodurch der Arbeiter gefährdet worden ist. Die vorliegende Erfindung basiert vorzugsweise
auf einer Maschine, die innerhalb einer Grube verfahrbar ist, wobei auf dieser Maschine Systemkomponenten
angeordnet sind, wobei diese Maschine einen Ausleger, einen Drehkopf oder dergleichen auffaßt, der eine Anordnung
trägt, durch die gemischtes Vergußmaterial in ein solches Decken-Stützbalken-Loch injiziert werden kann.
Beispiele früherer Anordnungen zum Mischen von zementhaltigen Zusammensetzungen und ihrer Abgabe aus einer Düsenanordnung,
die aber von der vorliegenden Erfindung abweichen, sind in folgenden Druckschriften gezeigt: US-PS
3 672 173, US-PS 3 540 837 und US-PS 2 233 872. Zusätzlich sind Anordnungen zur Zuführung anderer Materialien
als Zementmischungen im Untergrund reich in folgenden Patentschriften
offenbart: US-PS 4 058 986, US-PS 3 802 und US-PS 3 456 886.
Zusätzlich zu der einziqartlgen Kombination der zusammengesetzten Vorrichtung des erfindungsgemäßen Systems sind
einzelne Geräte selbst einzigartig. Beispielsweise wird die Kombination des Vergußmaterial-Zuführrohres und des
Massenseparators als neu und einzigartig angesehen, wie sie in einer Ausführung einer inneren Flügelanordnung enthalten
sind, welche den Strom einer eingeschlossenen nassen Vergußmaterialmischung aufnimmt und einen äußeren Dreh-
und Tangential-Strom induziert, während in einer anderen
Ausführung auch Trockenzement mit Wasser gemischt wird. Der schraubenförmige Strom von heißem Vergußmaterial, der in
einen umgekehrten Massenseparator eintritt, das nasse Vergußmaterial, das nach aufwärts durch das sich in das
Decken-Stützbalken-Loch öffnende Ende hindurchtritt, wobei
das Vergußmaterial-Zuführrohr mit einer Entlüftung des Luftstromes in die Atmosphäre versehen ist. Während nach
der vorliegenden Erfindung eine grundlegende Zyklon-Technologie verwendet wird, ist es insofern unterschiedlich,
als es eine umgekehrte Separatoranordnung in Kombination mit der Induzierung eines schraubenförmigen Stromes in
einer Mischung aus nassem Vergußmaterial verwendet. Abweichend von der vorliegenden Erfindung, und zwar in der Konstruktion
und in der Arbeitsweise, sind einige Beispiele früherer Zyklonanordnungen in folgenden Druckschriften
offenbart: US-PS 4 169 714, US-PS 3 256 986. Vorrichtungen, die Zyklonprinzipien erfüllen, sind in folgenden Druckschriften
gezeigt: US-PS 3 512 342 und US-PS 3 485 019. Natüfclich sind alle diese Zyklonanordnungen dazu bestimmt,
Materialien, wie Staub, aus einem Luftstrom oder Mineralien aus einem flüssigen Schlamm zu trennen, und sie haben
infolgedessen niemals die besondere umgekehrte Ausbildung nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Auch haben solche
solche Zyklonanordnungen üblicherweise große Abmessungen gehabt im Vergleich mit dem Separator nach der vorliegenden
Erfindung.
Allgemein sind umgekehrte Zyklonanordnungen bisher üblicherweise nicht verwendet worden, obwohl eine Anordnung,
die eine vertikale Austragung vorgesehen hat, in einem Zeitschriftenartikel gezeigt ist, die veröffentlicht worden
ist in "Society of Mine Engineer's Magazine1,1 Februar 1978,"Japanese Swirl Zyclone",Seiten 189 bis 193.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines automatisch arbeitenden Systems für einen Betrieb unter der Steuerung
einer Bedienungsperson, wobei das System eine schnell aushärtende Zementmischung aus einem düsenartigen Endteil
abgibt.
Durch die Erfindung wird auch ein automatisch arbeitendes Decken-Stützbalken-Vergußmaterialsystem geschaffen,
das einen kontrollierten Strom aus schnell abbindenden Zement in ein Gruben-Decken-Abstützbalken-Loch abgibt, wobei
dieses System ohne getrennte Reinigungsvorrichtung oder Abfallbehandlung arbeitet.
Außerdem werden durch die Erfindung zusammenwirkende Komponenten des Systems geschaffen, wie ein integraler Trokkenzement-Lagerbehälter
und eine Steuer-Förderanordnung zur Zuführung eines konstanten und kontrollierten Zementstromes
für eine pneumatische überführung und Mischung mit einem erforderlichen Wasservolumen.
Ferner ist vorgesehen, den Naßzement oder die nasse Vergußmaterialmischung
einem Vergußmaterial-Zuführrohr zuzuführen, welches die Mischung in Schraubenform drehend bewegt
und sie aus einem düsenartigen Ende eines umgekehrten Massenseparators abgibt, wobei sowohl eine Abgabe des Vergußmaterials
in das Decken-Stützbalken-Loch als auch eine Selbstreinigung erreicht wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch auf einem geeigneten
Grubenfahrzeug montiert werden, so daß sie für eine beweqliche Arbeitsweise in der Grube geeignet ist, wobei
die Bedienungsperson nicht mehr unter einem Decken-Stützbalken-Loch arbeiten muß, das gefüllt werden muß, wodurch
die Bedienungsperson nicht mehr oder nur kurze Zeit unter einer unabgestützten Decke arbeiten muß.
Durch die Erfindung wird auch ein System geschaffen, das eine einfache Konstruktion aufweist und in der Anwendung
einfach ist.
In Übereinstimmung mit der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe faßt das Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach der
Erfindung einen einzigartigen Massenstrom-Lagerbehälter, der sowohl zur Lagerung als auch zur gleichförmigen Abgabe
eines trockenen Zements geeignet ist, der vorzugsweise von einer schnell abbindenden Art ist. Der Behälter ist
so konstruiert, daß eine gleichförmige Strömungsgeschwindigkeit unabhängig von dem Zustand des in den Behälter eingegebenen
Zements ist. Zusätzlich schließt die Erfindung einen bevorzugten Lagerbehälter ein, der bei einer Ausführung
eine Meßschraube oder Meßschnecke mit sich ändernder Steigung und sich ändernder Tiefe und bei einer anderen
Ausführung eine Meßschraube mit sich ändernder Steigung umfaßt, die jeweils eine kontrollierte Abmessung des Trockenzementes
aus dem Lagerbehälter für einen pneumatischen Transport vorsehen.
Aus dem Lagerbehälter wird der abgemessene Strom des Trocken-
zements vollständig in einen pneumatischen Strom eingemischt
und zwar in einer pneumatischen Aufnahme, und er wird in diesem Strom zu einem oder mehreren Venturi-Mischern transportiert,
in denen der Zement mit einem kontrollierten Wasserstrom gemischt wird, der einen chemischen Beschleuniger
enthält, um die Aushärtzeit zu beschleunigen. Der in dem pneumatischen Strom enthaltene nasse Zement wird dann
gegen eine erste Rippe einer Rippenanordnung eines Vergußmaterial-Zuführrohres abgegeben, welches den pneumatischen
Strom aus .nassem Vergußmaterial in Schraubenform in Drehung
versetzt. Das nasse Vergußmaterial wird von dem Luftstrom in einem umgekehrten Massenseparator getrennt, der mit dem
Vergußmaterial-Zuführrohr verbunden ist, und zwar an einem Punkt oberhalb eines Wirbel-Such-Rohres, das in dem Vergußmaterial-Zuführrohr angeordnet ist. Das nasse Vergußmaterial
wird dann durch ein Düsenende eines umgekehrtenMassenseparators ausgetragen,wobei es in ein Decken-Stützbalken-Loch
strömt, wobei der transportierende Luftstrom durch das Wirbel-Such-Rohr in die Atmosphäre abgegeben wird. Ein
kontrollierter Strom und Volumen der zementhaltigen Mischung wird dadurch für das Füllen eines Decken-Stützbalken-Loches
erzeugt, wobei diese Mischung derart ist, daß sie nach der Installation eines Decken-Stützbalkens schnell aushärtet.
Das System nach der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß es auf Anforderung so arbeitet, daß das Zurückziehen
des umgekehrten Massenseparators und des damit verbundenen Vergußmaterial-Zuführrohres aus dem Decken-Stützbalken-Loch,
wenn dieses gefüllt wird, in geeigneter Weise gemessen wird, so daß der Strom an trockenem Zement und
Wasser unterbrochen wird. Zuerst wird der Zementstrom gestoppt, worauf der Wasserstrom gestoppt wird, worauf der
Luftstrom automatisch eine Reinigung und Entlüftung bewirkt, um ein Antrocknen von nassem Vergußmaterial in dem
System zu vermeiden.
Das Vergußmaterial-Zuführrohr mit dem anmontierten umge-
kehrten Massenseparator ist so angeordnet, daß es das nasse Vergußmaterial erhält und einen Flügel oder eine
Flosse aufweist, die um das Wirbel-Such-Rohr mit einem
abnehmenden Abstand zwischen den Flügeln oder Gängen vom Boden zum oberen Teil ausgerüstet ist. Eine erste oder
Bodenrippe erhält das eintretende nasse Vergußmaterial und dreht dieses schraubenförmig, wobei die Geschwindigkeit
zunimmt, je mehr das Material sich durch die Rippen bewegt. Die Rippe kann eine einzelne Einheit sein, oder
sie kann aus getrennten Einheiten mit gleichförmiger und
abnehmender Steigung bestehen, wobei die Rippen in geeigneter Weise ausgerichtet sind. In einem Ausführungsbeispiel
kann die Rippe biegsam sein, um eine Verbindung mit einer flexiblen Anordnung des Vergußmaterial-Zuführrohres
zu ermöglichen.
Eine solche Rippenanordnung mit abnehmender Steigung ist so konstruiert, daß die Steigung gleichförmig in Richtung
auf die Kupplung des Vergußmaterial-Zuführrohres zum umgekehrten Massenseparator abnimmt, um einen schraubenförmigen
Strömungsweg des nassen Zementes zu schaffen, wobei die Geschwindigkeit zunimmt, wenn der Zement in Richtung auf
den umgekehrten Massenseparator zubewegt wird, wobei die Mischung durch etwa zwei volle Umdrehungen wandert. In
dem umgekehrten Massenseparator wird der Luftstrom von dem nassen Vergußmaterial getrennt, wobei das nasse Vergußmaterial
durch eine Düsen-Endöffnung wandert, während der transportierende Luftstrom nach abwärts in die Atmosphäre
durch das Wirbel-Suchrohr abgegeben wird. Die besondere Rippenausbildung mit abnehmender Steigung bewirkt
einen gewünschten Zentrifugaleffekt in dem nassen Vergußmaterial, um eine Trennung des transportierenden Luftstromes
aus dem nassen Material zu erreichen, wenn dieses in den umgekehrten Massenseparator eintritt. Das Wirbel-Suchrohr
ist in geeigneter Weise bemessen und vertikal in dem Vergußmaterial-Zuführrohr in Bezug auf den umgekehrten
Massenseparator angeordnet, um einen gewünschten Wirbeleffekt am Eintrittsende des umgekehrten Massenseparators
zu erzeugen, um so eine vollständige Trennung des nassen
Zements und des Luftstromes zu bewirken.
Wie oben ausgeführt, ist das erfindungsgemäße System ein
Anforderungssystem, und es bewirkt durch Anwendung geeigneter
Abstellanordnungen ein selbstreinigendes System. Es kann deshalb ein schnell abbindender Zement verwendet werden,
der um einen Decken-Stützbalken, der in ein mit einem nassen Vergußmaterial gefüllten Loch eingesetzten Bolzen
schnell abbindet, wodurch dieser Stützbalken in dem Loch gesichert wird und die Decke abstützt, nachdem eine Mutter
oder dergleichen Vorrichtung darüber gedreht worden ist. Der gesamte Prozeß ist vorzugsweise automatisiert, um einen
kontrollierten Strom von trockenem Zement für die Mischung mit einem abgemessenen Wasservolumen vorzusehen, das einen
eingemischten chemischen Beschleuniger enthalten kann, worauf die nasse Zementmischung durch das Düsenende des umgekehrten
Massenseparators abgegeben wird, der an einem Ende eines Vergußmaterial-Zuführrohres angeordnet ist. Während
des Betriebes wird das Vergußmaterial-Zuführrohr aus dem Stützbalken-Loch herausbewegt, um so Schritt zu halten
mit dem Zementmischungsstrom aus dem umgekehrten Massenseparator, welcher das Stützbalkenloch füllt. Diese Bewegung
wird in geeigneter Weise durch die Bewegung eines Baumes oder Drehkopfarmes gemessen, um aufeinanderfolgend
die Ströme des Trockenzements und des Wassers abzuschalten. Darauf kann das Vergußmaterial-Zuführrohr beiseitebewegt
werden, und es kann ein Stützbalken in das gefüllte Loch eingesetzt werden, worauf das nasse Vergußmaterial
trocknet und um den Stützbalken herum abbindet.
Die Erfindung schafft ein System, daß in seiner Konstruktion
und in seiner Arbeitsweise einfach ist und das auch praktisch und vielseitig verwendbar ist, indem es auf eine übliche
Gruben-Decken-Bolzvorrichtung oder ein ähnliches
Fahrzeug, montiert werden kann, wobei auf diesem Fahrzeug sich die Bedienungsperson befindet, die sich von dem zu
füllenden Gruben-Decken-Abstützbalken-Loch entfernt befin-
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Flußdarstellung, welche gewisse Elemente der Erfindung eines Decken-Stützbalken-Verguß
systems zum Zuführen einer nassen Zementmischung in ein in einer Grubendecke gebildetes
Loch zeigt,
Fig. 1A eine Seitenansicht einer Grubendecken-Stützbalkenmaschine,
auf welcher die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Ausführung eines Decken-Stützbalken-Verguß
systems angeordnet ist, wobei die Maschine mit einem Ausleger und einem sich davon erstreckenden
Drehkopf dargestellt ist, auf welchem das Vergußmaterialabgaberohr und der damit verbundene umgekehrte
Massenseparator nach Fig. 1 angeordnet sind,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Vergußmaterial-Zuführrohres mit dem daran als Kopf angeordneten umgekehrten Massenseparator,
der in ein in eine Grubendecke gebohrtes Loch eingesetzt ist, wobei einzelne Teile weggebrochen
sind,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines besonderen MeßSchneckenförderers nach
der Erfindung, bei dem die zugehörige Meßschneckenkammer weggelassen ist, wie sie am Boden des Trichters
nach Fig. 1 dargestellt ist,
Fig.3A eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines besonderen MeßSchneckenförderers nach
der Erfindung,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1, Fig. 4A einen Schnitt nach der Linie 4A-4A in Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1 durch den gemäß der Erfindung verwendeten Venturi-Mischer,
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in welchem pneumatisch transportierter Trockenzement
mit einer abgemessenen Wassermenge gemischt wird, die einen chemischen Abbinde-Beschleuniger enthalten
kann,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Geometrie eines umgekehrten
Massenseparators, wobei mit dem Pfeil E die Rippengeometrie und die damit zusammenhängenden Ströme
dargestellt sind,
Fig. 7 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer pneumatischen Aufnahme für die Verwendung
ähnlich der pneumatischen Aufnahme nach Fig. 4, Fig. 7A einen Schnitt nach der Linie 7A-7A in Fig. 7,
Fig. 8 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Vergußmaterial-Zuführrohres mit verbundenem
umgekehrten Massenseparator, der in Reihe geschaltete Venturi-Mischer enthält, wobei ein Teil des Außenrohres
entfernt ist, um die Betriebsverhältnisse darzustellen,
Fig. 8A einen Schnitt nach der Linie 8A-8A in Fig. 8, Fig. 8B einen Schnitt nach der Linie 8B-8B in Fig. 8.
Decken-Stützbalken sind heutzutage eine der am meisten verwendeten
Vorrichtungen zum Abstützen von Grubendecken in Bergwerken oder dergleichen. Die Installation solcher Decken-Stützbalken
wird zur Zeit als einer der gefährlichsten Arbeitsgänge
in der Industrie bezeichnet. Derzeit ist die Installation von Decken-Stützbalken in einem mit Harz gefüllten
Grubendecken-Loch übliche Praxis, und zwar werden etwa ein Viertel solcher Abstützungen mit derartigen Stützbalken
ausgeführt. Jedoch sind die Kosten für deren Anwendung hoch. Es ist erwünscht, derzeit zur Verfügung stehende
anorganische Zementmischungen zu verwenden, die fast ebenso schnell abbinden, wie ein polymerisierendes Harz und
die eine Decken-Stützbalken-Installation ermöglichen, die in der Festigkeit und Dauerhaftigkeit mit einem Harz-Stützbalken
vergleichbar sind, wobei aber die damit zusammenhängenden Probleme vermieden werden. Um solche anorganischen
Zementmischungen für das Einsetzen von Decken-Stützbalken verwendbar zu machen, sieht die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung unter Verwendung eines üblichen Grubendecken-Stützbalken-Fahrzeuges 10 vor, wie es in Pig. 1A gezeigt
ist. Dieses Fahrzeug trägt die Vorrichtung für das Mischen von Zement und Wasser und für die Abgabe der Mischung durch
eine Abgabevorrichtung, die auf einem Drehkopf 12 montiert ist, in ein Grubendecken-Stützbalken-Loch. Eine solche Opera
tion erfolgt vorzugsweise unter der Kontrolle einer einzelnen Bedienungsperson, die auf einer auf dem Fahrzeug angeord
neten Konsole 14 steht und die weit genug von dem zu füllenden
Stützbalkenloch entfernt ist. Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung, die für die Installation auf einen
solchen üblichen Grubendecken-Stützbalken-Fahrzeug 10 oder einem ähnlichen Fahrzeug geeignet ist und die auch die Möglichkeit
einschließt, Decken-Stützbalken-Löcher zu bohren und unmittelbar danach einen Decken-Stützbalken einzusetzen,
nachdem das Loch durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit
einem schnell abbindenden nassen Zement gefüllt ist. Ein solches Grubendecken-Bohren und eine solche Stützbalken-Installation
erfolgt, wie oben ausgeführt, vorzugsweise durch übliche Vorrichtungen, die nicht weiter beschrieben
werden müssen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Flußdarstellung der Teile eines Decken-Stützbalken-Vergußsystems 20 nach der Erfindung,
das im folgenden als "System" bezeichnet wird. Das System 20 enthält miteinander verbundene Komponenten zum
pneumatischen Fördern und Mischen eines schnell abbindenden anorganischen Zements, der durch ein Vergußmaterial-Abgaberohr
21 ausgetragen wird, das in einem ersten Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus einem flexiblen Material
hergestellt ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, und das einen konusförmigen umgekehrten Massenseparator 22 einschließt,
der auf dem Abgabeende angeordnet ist.
In beiden Ausführungsbeispielen des Vergußmaterial-Abgaberohres
21 und 80 wird nasser Zement oder nasses Vergußma-
321664a
terial aus dem umgekehrten Massenseparator 22 ausgetragen, um ein Grubendecken-Stützbalken-Loch 23a zu füllen, das
vorher in eine Grubendecke 23 gebohrt worden ist. Wie oben ausgeführt, trägt ein Grubendecken-Stützbalken-Fahrzeug
oder ein ähnliches Fahrzeug vorzugsweise das System 20, die Vergußmaterial-Zuführrohre 21 oder 80, die auf einem
Drehkopf 12 eines Armes 11 angeordnet sind, um nasses Vergußmaterial
durch den konusförmigen umgekehrten Massenseparator 22 auszutragen. Jeder dieser umgekehrten Massenseparatoren
wird im folgenden einfach als Massenseparator bezeichnet. Ein bevorzugter Zement, der gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, ist ein Zement mit schnell abbindenden Eigenschaften. Ein Beispiel eines solchen Zementes,
der in der Praxis erfolgreich verwendet worden ist, ist ein unter dem Warenzeichen"Hydrocal" oder "Airtrol" bekannter
Zement. Auch die Abbindung dieses Zements wird normalerweise beschleunigt, um eine gewünschte Abbindegeschwin
digkeit zu erreichen, indem er mit 1/2 von 1% bis 2% des Gewichtes von Zement gemischt wird, und zwar mit einer Lösung
eines chemischen Beschleunigers, wie K2SO^ mit einem
Wasserstrom aus einem Tank 50, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, und wie es später beschrieben wird.
In Fig. 1 ist das System 20 dargestellt, welches eine nasse Vergußmaterialmischung oder ein trockenes Vergußmaterial
und Wasser in das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8, 8A und 8B liefert, d.h. in Vergußmaterial-Zuführrohre. Vorzugsweise
enthält die Vorrichtung einen Massen-Strömungs-Behälter 24, der trockenen Zement durch Schwerkraft durch eine
am Boden angeordnete langgestreckte Förder-Austragöffnung 25, die im folgenden als "Austrag" bezeichnet ist, in
eine Meßschnecken-Kammer 26 fördert. In der Meßschneckenkammer
26 ist entweder ein erstes Ausführungsbeispiel einer Meßschnecke 27 mit veränderbarer Steigung/veränderbarer
Tiefe angeordnet, die im folgenden als Meßschnecke 27 bezeichnet wird und die in Fig. 3 dargestellt ist, wobei
das Gehäuse entfernt ist, oder es wird ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Meßschnecke 70 mit veränderbarer
Steigung verwendet, die im folgenden als "Meßschnecke 70" bezeichnet wird und die in Fig. 3A mit entferntem Gehäuse
dargestellt ist. Die Anordnung des Massen-Strömungs-Behälters und seines Austrages 25 in Bezug auf die Meßschnecken
27 und 70 wird im einzelnen später näher erläutert. Die Meßschnecke 27, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, ist bei
an ihrem einen Ende 27b mit einem üblichen, nicht dargestell ten Motor gekuppelt, welcher die Schnecke antreibt. Wie in
den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist das gegenüberliegende Meßschneckenende 27c und ein Halsteil 27d der Schnecke, der
von dem Ende 27b entfernt angeordnet ist, in üblichen Lagern 29 gelagert, die vorzugsweise als Kugellager ausgebildet
sind. Wie in Fig. 3A gezeigt, sind das rückwärtige Ende 71 und das vordere Ende 72 der Meßschnecke 70 auf
kleineren Durchmesser abgedreht, so daß sie in üblichen Lagern, wie Lagern 29 in Fig. 1, gelagert werden können, wobei
ein Ende mit einem üblichen, nicht dargestellten Motor gekuppelt ist.
Der Betrieb der Meßschnecken 27 und 70 wird weiter unten beschrieben. Durch diese Meßschnecken wird ein Kontrollstrom
aus trockenem Zement aus dem Boden-Förderaustrag 25 in ein Abgaberohr 30 bewegt. Das in Fig. 1 gezeigte Abgaberohr
ist mit einer pneumatischen Aufnahme verbunden, in die ein Vergußmaterialstrom eingebracht wird.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer pneumatischen Aufnahme 31 ist in den Fig. 4 und 4A gezeigt, während ein
zweites Ausführungsbeispiel einer pneumatischen Aufnahme 75 in den Fig. 7 und 7A gezeigt ist. Eine Ausführung mit
einer pneumatischen Aufnahme ist so geschaltet, daß sie einen Luftstrom durch eine Leitung 32 erhält, wie es in
Fig. 1 gezeigt ist. Dieser Druckluftstrom mischt sich mit
dem Trockenzement und transportiert diesen, wie es unten beschrieben wird.
Die pneumatische Aufnahme 31 nach Fig. 4 ist als Block dargestellt, in dem eine wulstförmige Höhlung 33 in einer
321664a
Kammer 34 vorgesehen ist, die voneinander entfernte Düsen 33a enthält, die in die Kammer 34 gerichtet sind. Die Kammer
34 ist unten angeordnet, so daß sie einen durch Schwerkraft bewirkten Strom von trockenem Zement aus dem Abgaberohr
30 erhält, die bei 34a mit dem Block verbunden ist. Hierdurch wandert der aus dem Abgaberohr 30 herabfallende
trockene Zement entlang den Kammerwänden 34b in die Kammer 34, in welcher, wie am besten in Fig. 4A zu sehen, ein Luftstrom
aus der Leitung 32, der die Düsen 33a durchsetzt, gleichmäßig mit dem hineinfallenden trockenen Zement gemischt
wird. Der mit Luft gemischte Strom aus trockenem Zement durchsetzt dann einen Aufnahmeaustrag 35 und wandert
in eine pneumatische Führung 41, die bei 41a mit dem Austrag 35 verbunden ist.
Wie die oben beschriebene pneumatische Aufnahme 31 ist
die pneumatische Aufnahme 75 nach Fig.7, wie es in dem
Schnitt nach Fig. 7A gezeigt ist, über ein oberes Ende
76a eines Aufnahmekörpers 76 mit dem Abgaberohr 30 verbunden. Die pneumatische Aufnahme 75 erhält auf diese
Weise einen stromtrockenen Zement aus dem Abgaberohr 30, wobei der Strom in einen Kelch 77 fällt, der nach einwärts auf einen Falz 77a zusammenläuft, welcher den Zement aus dem Ende 775 abgibt. Diese pneumatische Aufnahme 75 ist auch mit der Leitung 32 verbunden und erhält aus dieser einen Luftstrom, der eine Höhlung 78 durchsetzt. Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, enthält die Höhlung 78
als ein Austragende einen Konus 79, der nach einwärts
zusammenläuft und in einem Austragende 79a endet, wobei sich dieses Austragende 79a etwas unterhalb des Kelchhalsendes 77b befindet, das in Längsrichtung in den Konus 79 eingreift. So wird der Luftstrom trichterförmig bis
über das Halsende 77b und aus dem Konusende 79a herausgeführt, wodurch am Halsende ein Vakuum erzeugt wird,
welches den Trockenzementstrom herauszieht und in den
Luftstrom einbringt. Dadurch durchsetzt die Luft-Trockenzement-Mischung einen sich verengendes Halsende 46b dor
Schnitt nach Fig. 7A gezeigt ist, über ein oberes Ende
76a eines Aufnahmekörpers 76 mit dem Abgaberohr 30 verbunden. Die pneumatische Aufnahme 75 erhält auf diese
Weise einen stromtrockenen Zement aus dem Abgaberohr 30, wobei der Strom in einen Kelch 77 fällt, der nach einwärts auf einen Falz 77a zusammenläuft, welcher den Zement aus dem Ende 775 abgibt. Diese pneumatische Aufnahme 75 ist auch mit der Leitung 32 verbunden und erhält aus dieser einen Luftstrom, der eine Höhlung 78 durchsetzt. Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, enthält die Höhlung 78
als ein Austragende einen Konus 79, der nach einwärts
zusammenläuft und in einem Austragende 79a endet, wobei sich dieses Austragende 79a etwas unterhalb des Kelchhalsendes 77b befindet, das in Längsrichtung in den Konus 79 eingreift. So wird der Luftstrom trichterförmig bis
über das Halsende 77b und aus dem Konusende 79a herausgeführt, wodurch am Halsende ein Vakuum erzeugt wird,
welches den Trockenzementstrom herauszieht und in den
Luftstrom einbringt. Dadurch durchsetzt die Luft-Trockenzement-Mischung einen sich verengendes Halsende 46b dor
pneumatischen Aufnahme 76, wodurch der Strom etwas verdichtet
wird und er in die pneumatische Leitung 41 eingebracht wird.
Wie in Fig. 1 und in den Schnittansichten der Fig. 4 und 7A gezeigt, wandert der durch den Pfeil A angedeutete
Luftstrom nach seinem Durchgang durch eine pneumatische Aufnahme zur Aufnahme und Einfügung von Zement entweder
in einen Venturi-Mischer 42, wie er beispielsweise in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist, oder er wandert durch eine geeignete
Leitung in ein Eingangsrohr 58 eines Vergußmaterial-Abgaberohres, das einen oder mehrere Venturi-Mischer ent-.'
hält, wie es in den Fig. 8, 8A und 8B gezeigt ist, um eine Einmischung von Wasser vorzunehmen, wie es später beschrieben
wird.
Der aus dem Abgaberohr 30 in die pneumatische Aufnahme eintretende
Trockenzement wird mit einem ausreichenden Luftstrom, wie er mit dem Pfeil A bezeichnet ist,gemischt, so
daß der Trockenzement vollständig aufgenommen wird. In der Praxis ist ein Luftstrom in cm3/min. ausreichend, um einen
Strom von 4,5 kg Trockenzement pro Min. aufzunehmen. Dieser Luftstrom kann beispielsweise 1876 l/kg oder 156 l/kg zu
förderndes Material betragen, und er beträgt vorzugsweise 629 l/min, bis 3124 l/min, pro kg Material, und zwar abhängig
von der Beziehung zwischen der mittleren Zementteilchengröße, der Schüttdichte und den Fördergeschwindigkeiten
zur Erreichung eines gewünschten Stromes. In der Praxis wurde der Luftstrom mit Hilfe einer Wasserfalle und
eines mit dieser in Reihe geschalteten Koaleszenzfilters, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, in trockenem
Zustand gehalten.
Vorzugsweise enthalten sowohl die pneumatische Aufnahme 31 (Fig. 1) und die pneumatische Aufnahme 75 (Fig. 7 und 7A)
ein Ventil wie z.B. ein Flachschieberventil 36 (Fig. 1),um auf einen Befehl hin einen Schieber 36a über das Ende des
3216G43
Abgaberohres 30 zu bewegen und so den weiteren Zementstrom
abzuschneiden. Der Schieber 36a des Flachschieberventils 36 sollte vorzugsweise normalerweise in Richtung auf seine
Schließrichtung durch eine Feder oder dergleichen vorgespannt sein. Bei dieser Anordnung wird der Schieber 36a,
wie in Fig. 1 gezeigt, durch die Injektion eines Luftstromes durch eine Leitung 3 7 geöffnet, wobei der Luftstrom
gegen die Federvorspannung wirkt. Um den abgeschalteten Trockenzementstrom, wie oben beschrieben, zu koordinieren,
sollte gleichzeitig die Drehung der Meßschnecke 27 oder der Meßschnecke 70 gestoppt werden.
Um eine konstante und gleichförmige Zementmassenströmungsgeschwindigkeit
zum Abgaberohr 30 zu erhalten, welche Strömungsgeschwindigkeit für die Arbeitsweise des Systems
kritisch ist, und eine unerwünschte Unterbrechung dieses Stromes aufgrund einer Überbrückung oder einer ähnlichen
Bedingung, die in einem Trichtersystem auftreten kann, zu vermeiden, wird nach der Erfindung vorzugsweise ein einzigartiger
Massenstrombehälter 24 verwendet, wie er am besten in Fig. 1 zu sehen ist. Der bevorzugte Massenstrombehälter
nach der Erfindung, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ist vom Oberteil zum Boden hin nach einwärts geneigt und bildet
als Bodenförderaustrag 25 eine enge langgestreckte öffnung.
Der Zement wird vorzugsweise darin so gehalten, daß er gleichförmig über die gesamte Öffnungslänge in die Meßschneckenkammer
26 strömt. Der Massenstrombehälter 25 besitzt vorzugsweise eine weite obere öffnung 38 zur Aufnahme
von Zement. Die öffnung ist durch einen Deckel 39 geschlossen und kann durch Einsetzen von Bolzen 40 oder mit
Hilfe von geeigneten Klammern abgedichtet werden. Der Behälter kann geeignete Pumpen (nicht gezeigt) zur Erzeugung
eines Vakuums oder eines Druckes in dem Massenstrombehälter 25 enthalten .
Die vorliegende Erfindung hängt von einem konstanten Strom der abgemessenen Mengen an Zement in Bezug auf ein gewisses
Wasservolumen ab, um eine gewünschte schnell trocknende
zementhaltige Vergußmaterialmischung für eine Injektion in ein Grubendecken-Loch 23a zu erhalten. Infolgedessen ist
es erforderlich, eine vorhersehbare, übereinstimmende Strömungsgeschwindigkeit des Trockenzements in die pneumatische
Aufnahme vorzusehen. Eine solche konstante Zuführung wird durch die Meßschnecken 27 und 70 erreicht, auf
die früher bereits hingewiesen worden ist. Die Meßschnecken sind, wie in Fig. 1 gezeigt, in einer MeßSchneckenkammer
installiert. Eine Drehung der Meßschnecke erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten elektrischen
Motors mit ausreichender Geschwindigkeit, um eine gleichförmige Entnahme von trockenem Zement über die gesamte
Länge des Austräges 25 zu erhalten, um so lokal begrenzte
Geschwindigkeiten des Stromes, die zu einem pulsierenden Strom führen könnte, zu vermeiden. Um diese gleichförmige
und stetige Entnahme bei dem Ausführungsbeispiel mit der Meßschnecke 27 zu erreichen, ist die Schraubensteigung so
ausgebildet, daß sie in Richtung stromaufwärts, d.h. in Richtung auf die Kupplung 28, wie es in den Fig. 1 und 3
gezeigt ist, abnimmt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Schraubensteigung verringert, von etwa 3,5 cm zwischen den
Schraubengängen von etwa 27e, wie es bei X dargestellt ist, auf etwa den Schraubengang bei 27a, der mit W dargestellt
ist, wobei der Bereich zwischen den Schraubengängen X und W einen Mittelteil der Entnahme 25 darstellt. Eine weitere
Verringerung der Steigung von hier in Richtung a\jf die
Kupplung 28 würde eine Gefahr einer Verstopfung schaffen, weshalb der Wurzeldurchmesser der Meßschnecke von W in
Richtung auf die Kupplung 28 von hier zum Punkt V geneigt ist, um so den Bereich zwischen den Schraubengängen
zu begrenzen und eine kontinuierliche Materialentnahme zu erreichen und so eine Verstopfung zu vermeiden.
Um beispielsweise eine langgestreckte öffnung mit einer
inneren Längsabmessung von etwa 30,5 cm zu schaffen,ist die Meßschnecke 27 so aufgebaut, wie es in Fig. 3 gezeigt
ist. Die Meßschnecke enthält Steigungs- und Tiefenänderungen, wie es zwischen den Gängen V und Z dargestellt ist.
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• · · ■ Λ * A *■ Λ MH, *
Es wird angenommen, daß die Meßschnecke 27 eine Schraubenlänge von 58,4 cm hat. Vom ersten Schraubengang bei Z zurück
entlang der Meßschraube ist die Schraubensteigung konstant durch zwei Gänge von etwa 5,08 cm bis Y. Bei Y
ändert sich die Steigung, wobei die nächsten beiden Gänge von Y bis X etwa 15,7 cm betragen. Darauf nimmt die Steigung
von X-W von etwa 22,4 cm linear von etwa 3,05 bis 6,1 cm pro Gang zu. Von W an nimmt der Durchmesser der
MeßSchneckenwurzel bis V über die letzten 15,2 cm zu, wobei
der Bereich zwischen den Gängen bis zum Ende der Schnecke abnimmt, während Fig. 3 Steigungs- und Tiefenverhältnisse
über 58,4 cm der Länge der Meßschnecke 27 zeigt, ist es selbstverständlich, daß die dargestellten Zahlen
nur Näherungsverhältnisse darstellen und daß eine Änderung der tatsächlichen Schneckenlänge und der gewünschten
Strömungsgeschwindigkeiten oder dergleichen entsprechende Änderungen in der Steigung und/oder der Tiefe erfordern
würden. Vorzugsweise sind in der Meßschneckenkammer 26 an
jedem Ende doppelte Lippendichtungen vorgesehen, um die Möglichkeit zu schaffen, sowohl die Kammer 26 als auch den
Massenstrombehälter 24 unter Druck zu setzen, um so eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit aus dem Behälter zu
erhalten.
In Fig. 3A ist eine zweite Ausführung einer Meßschnecke 70 gezeigt, die, wie die beschriebene Meßschnecke 27,
eine veränderbare Schraubensteigung aufweist, bei welcher aber die Tiefe nicht geändert ist. Wie dargestellt, besteht
die Meßschnecke 70 aus einem gleichförmigen zylindrischen Körper 73, auf dem ein Schraubengang 74 befestigt ist. Der
Schraubengang 74 weist zur Erreichung der oben beschriebenen konstanten und gleichförmigen Strömung von trockenem
Zement einen Schraubengang auf, mit einer Steigung, die sich von dem Ende 71 oder nahe diesem Ende gleichförmig
über die Schraube bis etwa zu einem Mittelpunkt vergrößert, von wo aus die Schraubensteigung bis in die Nähe
des Endes 72 konstant ist. Bei dieser Anordnung der Meßschnecke 70 wird die sich verändernde Tiefe der Meßschnecke
27, die zur Erreichung eines gleichförmigen Ausganges er-
forderlich gewesen ist, durch eine Veränderung der Schraubenganqsteigung
von von eng zu offen kompensiert, wie es In Fig. 3A gezeigt ist. Bm ist selbstverständlich, daß
durch geeignete Justierung der Drehgeschwindigkeit der beschriebenen Meßschnecken 27 und 70 eine gewünschte gleichförmige
und konstange Ausgangsströmung von Trockenzement
erreicht werden kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt, durchsetzt der Strom aus Zement und Transportluft, ausgehend von der pneumatischen Aufnahme
31 die pneumatische Führung 41 zu einer ersten Ausführung eines Venturi-Mischers 42, wobei die pneumatische Führung
vorzugsweise eine flexible Leitung ist, wie es durchweine Biegung 41a dargestellt ist. In dem Venturi-Mischer 42 wird
die Luft-Zement-Strömung in einem Einlaßbereich mit einem
abgemessenen Volumen Wasser gemischt, das auch einen chemischen Beschleuniger enthalten kann, wie es früher beschrieben
worden ist. Eine bevorzugte Anordnung eines Venturi-Mischers 42 ist auch in einer Schnittansicht in Fig. 5 gezeigt.
Danach besteht der Mischer aus einem Block 43, der eine beliebige Form haben kann, der aber in der Fig. als
vorzugsweise rund dargestellt ist. Der Block 43 weist ein Einlaßende 44 auf, das vorzugsweise glockenförmig ausgebildet
ist und ein Ende der pneumatischen Leitung 41 aufnimmt. Von dem Einlaßende 44 neigt sich der Venturi-Mischer 42
gleichförmig nach einwärts zu einem Einlaßbereich 45, von wo er gleichförmig nach außen abgeschrägt ist oder sich
nach außen neigt, wobei er an einem Abgabeende 46 endet. Das Abgabeende 46 hat einen Durchmesser,der etwa gleich
demjenigen des Einlaßendes 44 ist, wobei dieses Ende an eine flexible Leitung 52 angeschlossen ist, durch das der
nasse Zement oder die nasse Vergußmasse strömt.
Die Mischung des pneumatischen Stromes aus Trockenzement mit Wasser erfolgt in dem Einlaßteil 45. Es wird Wasser
unter Druck durch eine Zuführleitung 48 aus einer Strömung ssteuerung 49 zugeführt, wobei das Wasser aus einem
Wassertank 50 stammt. Die Flüssigkeit tritt in den Einlaß
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als Strahl durch eine Öffnung 47 ein, wie sie in Fig. .5 gezeigt ist. Der Wasserstrom mit oder ohne eingemischtem
chemischen Beschleuniger ist in Fig. 1 durch einen Pfeil B angedeutet. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß
die Injektion von Wasser unmittelbar in den Venturi-Einlaß unter hohem Druck eine zufriedenstellende Wasser-Vergußmaterial-Mischung
bewirkt, wenn die Luftgeschwindigkeit in der engsten Stelle nicht unter 3048 m/min.
(10000 FPM) absinkt. Wie am besten in Fig. 1 gezeigt, steht der Wassertank 50 vorzugsweise unter Druck, wie es durch
einen Pfeil C dargestellt ist, der in ein Standrohr 51 gerichtet ist. Bei dieser Anordnung wird das vorzugsweise
einen gelösten chemischen Beschleuniger haltende Wasser durch eine Strömungssteuerung 49 gedrängt, die vorzugsweise
ein übliches schnell wirkendes Ventil enthält und die elektrisch mit einer Fernsteuerung verbunden ist. Von dem
Venturi-Mischer 42 (Fig. 1) kann die nasse Vergußmaterialmischung in Reihe durch einen oder mehrere zusätzliche
Venturi-Mischer 42a bewegt werden, wie es mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Solche zusätzlichen Venturi-Mischer
sind vorzugsweise vorgesehen zum weiteren Mischen des nassen Vergußmaterials vorgesehen, und es kann in sie wie bei
dem Venturi-Mischer 42, ein gesteuerter Wasserstrom zugeführt werden, worauf die gemischte nasse Vergußmasse in
ein Rohr 52 eingeführt wird. Ein oder mehrere Ventrui-Mischer 42a können eingeschlossen werden, um eine vollständige
Mischung von Wasser mit dem Zementstrom zu erreichen,
um so ein gewünschtes Verhältnis und eine gewünschte Konsistenz von Wasser und Zement zu erreichen. Nach dieser
vollständigen Mischung wird der nasse Zement oder das nasse Vergußmaterial pneumatisch durch das Rohr 52 gefördert,
wie es durch den Pfeil D dargestellt ist. Dieses Rohr 52 ist, wie durch eine Biegung 52a dargestellt, vorzugsweise
ein flexibles Rohr. Das Rohr 52 ist so angeschlossen (Fig. 1), daß das nasse Vergußmaterial es durchsetzt,
bis es das Verqußmaterial-Abgaberohr 21 erreicht, das vorzugsweise auf einem Ausleger 12 eines Minenfahrüeuges
10 angeordnet ist, wie es in Fig. 1A gezeigt ist. Das
Rohr 52 ist in Fig. 1 unterbrochen dargestellt, um zu zeigen, daß das Vergußmaterial-Abgaberohr 21, welches das nasse Vergußmaterial,
wie es oben beschrieben ist, erhält, erweitert worden ist, um eine Beschreibung in Verbindung mit den Figuren
1 und 2 zu erleichtern.
In Fig. 8 und in den Schnittdarstellungen nach den Fig. 8A und 8B ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Vergußmaterial-Abgaberohres
80 dargestellt, das mehrere in Reihe geschaltete Venturi-Mischer 81 und 82 enthält, die entlang
einer ununterbrochenen schraubenförmigen Rippe 91 angeordnet sind, um eine Drehbewegung einer Mischung aus nassem
Zement oder Vergußmaterial zu bewirken, wie es unten erläutert ist.
Anders als das Ausführungsbeispiel des Vergußinaterial-Zuführrahres
21 bewirkt das Vergußmaterial-Zuführrohr 80 eine Mischung von trockenem Vergußmaterial unmittelbar vor dem
Drehen und Austragen des Materials durch den umgekehrten Massenseparator, wodurch die Möglichkeit eines Zusammenbruches
des Systems durch Verschluß der Verbindungsleitung, wie das flexible Rohr 52, durch nasses Vergußmaterial, kleingehalten
wird. Im folgenden werden bevorzugte Ausführungen von Vergußmaterial-Zuführrohren erläutert, die für die
Installation auf dem Ausleger eines Grubenfahrzeuges für eine wirksame Füllung von Decken-Stützbalken-Löchern geeignet
sind, wobei die Gefährdung einer Bedienungsperson kleingehalten wird, da diese sich von dem Loch entfernt
befindet.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht das Vergußmaterial-Abgaberohr
21 vorzugsweise aus einem Außenrohr 55, das vorzugweise aus flexiblem Material besteht. Wie aus
Fig. 8 ersichtlich, enthält das Vergußmaterial-Abgaberohr 80 ein Außenrohr 80a, das vorzugsweise aus starrem Material
besteht. Jedes der Rohre 21 urid 80 paßt in ein Grubendecken-Loch 23a, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Am Ende
55a oder 80b jedes Ausführungsbeispiels des Abgaberohres ist vorzugsweise ein Massenseparator 22 angeordnet, der
später im einzelnen beschrieben ist. Jedes Ausführungsbeispiel enthält ferner ein Wirbelsuchrohr 57 mit einem Entlüftungsende
57a, das sich aus dem Ende jedes Vergußmaterial-Abgaberohres hinaus erstreckt, welches Ende dem Massenseparator
22 gegenüberliegt. Jedes Ausführungsbeispiel enthält ein Vergußmaterial-Eingangsrohr 58, das im folgenden als
Eingangsrohr 58 bezeichnet wird. Für das Vergußmater, al-Abgaberohr
21 ist das Eingangsrohr 58 ebenfalls aus flexiblem Material hergestellt, und es ist in die Seite des Außenrohres
55 hineingeführt. Es besitzt ein Anschlußstütz 59 für die Verbindung mit einem Ende eines flexiblen Rohres oder
Schlauches 52, von dem der nasse Vergußmaterialstrom von
dem Venturi-Mischer 42 zugeführt wird. Das Eingangsrohr für die Verbindung mit dem Vergußmaterial-Abgaberohr 80 ist
vorzugsweise aus starrem Material hergestellt und ist ebenfalls mit dem äußeren Rohr 80a verbunden.
Das Eingangsrohr 58 für beide Vergußmaterial-Abgaberohre, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, erstreckt sich
von dem Außenrohr 55 unter einem Winkel nach abwärts, der beträchtlich größer als 90° ist, der aber in der Praxis
ein Winkel von weniger als 90° bis zu einem Winkel sein kann, in dem das Zuführrohr 58 parallel zur Achse des
Außenrohres 55 verläuft. Bei der Anordnung des Vergußmaterial-Abgaberohres 21 trifft nasses Vergußmaterial von dem
Eingangsrohr 58 beim Eintritt in das Außenrohr 55 auf die erste oder flexible Rippe 60a, die vorzugsweise aus einem
flexiblen Material, wie Kunststoff, hergestellt ist, um sich mit der Biegung des Eingangsrohres 58 und/oder des Außenrohres
55 zu deformieren, und dann wieder in die Ausgangsstellung zurückzukehren, wenn die Biegekräfte vorüber sind. Während
die flexible Rippe 60a eine einzige Einheit sein kann, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist es aber selbstverständlich,
daß sie aus Abschnitten gebildet sein kann, die individuell gehaltert sind, und zwar mit Abstand voneinander an dem
Wirbel-Suchrohr 57. Wenn die flexible Rippe eine einzelne kontinuierliche Einheit ist, oder wenn sie aus einzelnen
Abschnitten besteht, wird sie über ihre gesamte Spirale
Δ I D O 4·
mit konstanter Steigung gehalten. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die flexible Rippe 60a um das Wirbel-Suchrohr 57 herum
angeordnet und bildet so eine einzige Spirale, wobei sie intermittierend an Punkten entlang dem Wirbel-Suchrohr befestigt
ist. Der Eingang der flexiblen Rippe ist mit dem Austragende des Eingangsrohres 58 ausgerichtet/ um so die
aus dem Rohr austretende nasse Vergußmaterial-Mischung auf-.zunehmen
und in diesem Strom aus nassem Vergußmaterial eine schraubenförmige Bewegung zu beginnen. Bei dieser Anordnung
wird das nasse Vergußmaterial in einer Spiralform oder in tangentialer Strömungsform durch die gleichförmige Spirale
der flexiblen Rippe 60a gedreht. Das nasse Vergußmaterial wird dann aus der flexiblen Rippe 60a ausgetragen und tritt
in eine Führungsschaufel oder Führungsrippe 60 ein, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, dessen Eingang die gleiche Steigung
aufweist, wie das Austragende 60b der flexiblen Rippe. Die Führungsrippe 60 enthält, wie in Fig. 2 gezeigt, einen sich
verringernden Steigungswinkel, um eine sich vergrößernde Strömungsgeschwindigkeit auf das nasse Vergußmaterial auszuüben.
Wie oben ausgeführt, benötigen in der Praxis die beiden Rippen keinen Kontakt, und sie können mit Abstand
voneinander angeordnet sein, solange der schraubenförmige Bewegungsablauf des nassen Vergußmaterial-Stromes von der
flexiblen Rippe zur Führungsrippe wandert, wie es auch durch den Pfeil E in Fig. 6 angedeutet ist. Wie oben ausgeführt,
sind sowohl die flexible Rippe 6 0a als auch die Führungsrippen 60 (Fig. 2) vorzugsweise um das Wirbel-Suchrohr
57 spiralig gewunden, wobei die Führungsrippe 60 unterhalb einem Einlaßende 57b des Wirbel-Suchrohres 57 endet. Sowohl
die flexible Rippe 60 als auch die Führungsrippe 60a erstreckt sich vom Wirbel-Suchrohr 57 zur Innenwand des
Außenrohres 55. Die Führungsrippe 60 ist vorzugsweise aus starrem Material hergestellt und weist einen sich verringernden
Blattwinkel auf, wenn sie sich vom Einlaß-zum Austragende spiralförmig fortsetzt über ungefähr zwei volle
Windungen.
Fig. 8 zeigt, wie oben erwähnt, ein Vergußmaterial-Abgabe-
rohr 80, das vorzugsweise ein Paar Führungsrippen 90 aufweist,
obwohl natürlich eine solche Führungsrippe auch verwendet werden könnte, wobei jede der Führungsrippen im
wesentlichen gleich ist und in gleicher Weise wirkt, wie es oben für die Führungsrippe 60 beschrieben ist. Abweichend
von der Kombination eines getrennten Venturi-Mischers 42, der durch einen flexiblen Schlauch 52 verbunden
ist, durch den nasses Vergußmaterial dem Abgaberohr 21 zugeführt wird, enthält das Vergußmaterial-Abgaberohr 80, wie
es in Fig. 8 gezeigt ist, einen ersten Venturi-Mischer 81, der in Reihe mit einem zweiten Venturi-Mischer 82 geschaltet
ist, um den pneumatischen Strom von trockenem Zement mit Wasser zu mischen und das nasse Vergußmaterial auf die Führungsrippen
91 zu bewegen, wie es in den Fig. 8 und 8A gezeigt ist. Das Vergußmaterial-Abgaberohr 80 erhält auch
einen kontrollierten Wasserstrom mit vorzugsweise eingemischtem chemischen Beschleuniger, und zwar durch die Übertragungsleitung
48. Der trockene Zementstrom, wie er in den Schnittansichten der Fig. 8A und 8B gezeigt ist, wandert
in die Engstellen 85 des ersten Venturi-Mischers 21, die an gegenüberliegenden Seiten eines einhüllenden Körpers 80b
angeordnet sind, worin die Venturi-Mischer gebildet sind. Die Verengungen 85 erhalten Flüssigkeit durch öffnungen 84,
welche Flüssigkeitsdurchgänge von einem Ringraum 83 bilden, welcher Flüssigkeit von der Zuführleitung 48 erhalten. Die
Venturi-Mischer 81 und 82 sind aus bearbeiteten oder ausgeschnittenen Abschnitten von dem umhüllenden Körper 80b gebildet,
wobei die entfernten Teile und die Innenfläche des Gehäuses 80a die sich ausdehnenden und zusammenlaufenden
Teile der Venturi-Mischer bilden.
Wie in den Fig. 8 und 8A gezeigt, enthält der erste Venturi-Mischer
81 einen zusammenlaufenden Abschnitt 86, welcher den Strom aus trockenem Zement von dem Eingangsrohr 58 erhält
und ihn in die Verengung 85 führt, wie es in den Fig. 8 und 8A gezeigt ist. Der Trockenzement befindet sich dann
in einem turbulenten Zustand, und erhält bei der Verengung 85 einen kontrollierten Wasserstrom, der durch öffnungen
- JeA -
eingeführt wird.Von dort bewegt sich der nasse Zement oder
das nasse Vergußmaterial entlang einem auseinanderlaufenden Abschnitt 87 des ersten Venturi-Mischers 81. Die Vergußmaterial-Mischung
wandert dann in einen zusammenlaufenden Abschnitt 88 des zweiten Venturi-Mischers 82. Das nasse Vergußmaterial
wird dadurch erneut zusammengedrückt und erfährt eine weitere Turbulenz, wodurch der Zement weiter gemischt
wird, wenn er in eine Verengung 89 des zweiten Venturi-Mischers 82 eintritt. Darauf wird das nasse Vergußmaterial
aus dem auseinanderlaufenden Abschnitt 90 des zweiten Venturi-Mischers auf die Führungskanten 9 2 der Führungsrippen
91 aufgetragen. Die Führungsrippen 91 sind, wie oben erwähnt, um das Wirbel-Suchrohr 57 herumgewunden, und sie sind
an diesem Rohr befestigt, und zwar entlang der Innenkante, wobei jede Kante von der anderen abgesetzt ist und um etwa
zwei volle Windungen herumgewunden ist. Während des Betriebes tritt das eine Seite des Venturi-Mischers 82 verlassende
Vergußmaterial in eine Führungsrippe 91 an einer Kante
92 ein, beginnt eine Drehbewegung. Die beiden Ströme aus nassem Vergußmaterial, die aus dem Venturi-Mischer 82 austreten,
werden dadurch in gewünschter Weise in Schraubenform gedreht und werden beim Ausgang von der Endkante 93 jeder
Führungsrippe 91 miteinander verschmolzen.
Die beiden Ströme aus nassem Vergußmaterial, welche den zweiten Venturi-Mischer 82 verlassen, werden noch in den
pneumatischen Strom eingebracht und wandern beide im wesentlichen in einer geraden Linie parallel zur Längsachse
des Vergußmaterial-Abgaberohres. Jede Führungsrippe 91 erhält, wie oben erwähnt, den Strom und beginnt ihn durch
einen ersten Abschnitt hindurch zu drehen, wobei die Rippen voneinander entfernt angeordnet sind und wobei die
Führungsrippen näher zusammenlaufen, je mehr die Drehung nach aufwärts entlang dem Wirbel-Suchrohr 57 fortschreitet.
Die Vergußmaterial-Mischung wird also durch einen dichteren und dichteren schraubenförmigen Strömungspfad gedreht.
Während des Drehprozesses beginnt der Luftstrom sich von dem nassen Vergußmaterial zu trennen, und an einem Punkt
oberhalb des Wirbel-Suchrohr-Endes wird sie schließlich von ihm getrennt. Das Vergußmaterial wandert dann in den
Massenseparator 22, und der Luftstrom tritt in das Wirbel-Suchrohrende 57b ein und wandert durch dieses hindurch und
wird, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, aus dem Wirbel-Suchrohrende 57b ausgelassen.
Wie in den Fig.2 und 8 gezeigt, sind die Führungsrippen 60
und 80 zur Erzeugung des gewünschten schraubenförmigen Strömungsweges so konstruiert, daß sie einen Blattwinkel
aufweisen, der etwa linear sich verändert, wenn er die gewünschten Windungen durchsetzt. In der Praxis, und wie in
Fig. 8 gezeigt, hat es sich herausgestellt, daß zur Sicherung einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit für verschiedene
Vergußmaterialdichten es nützlich ist, einen oder mehrere solcher Spiralführungsrippen zu verwenden, die um das Wirbel-Suchrohr
57 gewunden sind. Die individuellen Führungsrippen sind unabhängig voneinander mit dem Wirbel-Suchrohr
verbunden, so daß sie in geeigneter Weise voneinander Abgesetzt sind. Bei dieser Praxis wird ein Trennungswirkungsgrad
von ungefähr achtundneunzig Prozent (98%) erreicht.
Fig. 6 zeigt schematisch eine bevorzugte Geometrie des Massenseparators
22.Wie darin gezeigt, stellt der Pfeil E den Eintritt des nassen Vergußmaterials und des Transportluftstromes dar. Der Pfeil F stellt die schraubenförmige Strömungsbewegung
dar, die in dem nassen Verußmaterial hervorgerufen wird, wenn dieses sich in Richtung auf das offene
Ende 56 bewegt, nachdem das nasse Vergußmaterial von dem .fördernden Luftstrom getrennt worden ist. Der Pfeil G zeigt
den abgetrennten Luftstrom, der in ein Einlaßende 57b des Wirbel-Suchrohres 57 eintritt. Der Pfeil H zeigt das Austragen
des nassen Vergußmaterials aus dem Massenseparator
mit seinem offenen Ende 56. Die gewünschte Trennung des Luftstromes von dem nassen Vergußmaterial setzt sich fort,
solange der Massenseparator geeignet ausgebildet ist und sich das Einlaßende 57b des Wirbel-Suchrohres 57 in geeigneter
Lage in Längsrichtung innerhalb des Außenrohres be-
findet. Fig. 6 zeigt schematisch eine Anordnung eines Massenseparators
22 mit kritischen Dimensionen, die durch
Buchstaben angegeben sind. In Bezug auf Fig. 6 hat die Pra xis anfängliche Führungsleitlinien für die Dimensionierung eines Massenseparators festgesetzt, wie sie im folgenden
angegeben sind:
Buchstaben angegeben sind. In Bezug auf Fig. 6 hat die Pra xis anfängliche Führungsleitlinien für die Dimensionierung eines Massenseparators festgesetzt, wie sie im folgenden
angegeben sind:
Lc = 2Dc - Zc
Dc = Dc/2
Sc = 3Dc
Jc = Dc
Bei Verwendung einer Zyklondüse als Massenseparator, die
einen Alphawinkel ( ) von 15° besitzt, um eine Schraubenform von nassem Vergußmaterial vorzusehen, das in einen
Luftstrom eingezogen wird, der sich zum offenen Ende 56
bewegt, erfordert eine Aufrechterhaltung eines Winkelmomentes, das progressiv größere Luftströmurigsgeschwindigkeiten erfordert. Die erforderliche Luftströmungsgeschwindigkeit kann folgendermaßen abgeleitet werden:
einen Alphawinkel ( ) von 15° besitzt, um eine Schraubenform von nassem Vergußmaterial vorzusehen, das in einen
Luftstrom eingezogen wird, der sich zum offenen Ende 56
bewegt, erfordert eine Aufrechterhaltung eines Winkelmomentes, das progressiv größere Luftströmurigsgeschwindigkeiten erfordert. Die erforderliche Luftströmungsgeschwindigkeit kann folgendermaßen abgeleitet werden:
L = Iw = Iv r
wobei,
und wenn,
wobei
wobei
daraus:
Die Geschwindigkeit beträgt deshalb:
I = Trägheitsmoment des sich drehenden Materialteilchens
ν = Tangentialgeschwindigkeit r = Radius I = rar2
M = Masse des sich drehenden Materialteilchens
L = konstant = mvr. V
und da die Zentripetalbeschleunigung beträgt:
A = v2
verändert sich die Zentripetalbeschleunigung umgekehrt
'3216643
mit der dritten Potenz des Radius. Deshalb ergibt sich bei einer Einlaßgeschwindigkeit von 150 ft/sec. und dem Verhältnis
von wirksamen Einlaß- zu Äuslaßradius von 2,0,was typisch ist:
Ac = (150) (2,0) 2/r
Wegen der Reibung ändert sich die Geschwindigkeit tatsächlich mit dem Radius etwa in folgender Weise:
ν = r~n, 0,5 η 0,7
und daraus ergibt sich unter Verwendung von η = 0,6 die Zentripetalbeschleunigung :
A = (150) (2,O)0'6 2I 12,000 ft/sec2
Die extrem hohe Beschleunigung in der Größenordnung von
10000 g, die in dem Massenseparator 22 erzeugt wird, erklärt die wirksame Trennung der Materialien, die sich in ihrer
Dichte unterscheiden, wobei sich die Transportluft von dem nassen Vergußmaterial etwa in einem nach einwärts geneigten
Bereich 55a des Massenseparators trennt, welcher Bereich unmittelbar über dem Einlaßende 57b des Wirbel-Suchrohres
liegt. Hiervon wandert das schwerere nasse Vergußmaterial weiter in den Massenseparator, und es tritt aus dem
offenen Ende 56 aus, wie es durch den Pfeil H in Fig. 6 angezeigt ist, wobei das leichtere Material, nämlich die Luft,
durch das Wirbel-Suchrohr 57 austritt, wie es durch den Pfeil G angedeutet ist.
Das System nach der vorliegenden Erfindung arbeitet derart, daß ein Reinigungszyklus und ein damit notwendiger Apparat
nicht benötigt werden, da nur das nasse Vergußmaterial, das sich in dem System befindet, mit Ausnahme des Vergußmaterials
im Vergußmaterial-Abgaberohr 21 sich in dem Venturi-Mischer 42, dem Schlauch 52 und dem Eingangsrohr 58 befindet, wie
es in Fig. 1 gezeigt ist. Natürlich erfolgt das Mischen von Zement und Wasser im Vergußmaterial-Zurführrohr 80 nach Fig.
8. Deshalb hat eine Schrittfolge bei einem Abschalten des System als letzten Schritt das Abschalten des pneumatischen
Stromes, um sicherzustellen, daß nasses Vergußmaterial nicht
* 32 16643
in dem System verbleibt. Eine Notwendigkeit für eine Notreinigung für den Fall eines Leistungsausfalles ist dadurch
in seiner Komplexität ebenfalls reduziert.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine genaue Steuerung der Zuführungsgeschwindigkeiten von Zement und Wasser, wobei
die Wasserinjektion durch die Strömungssteuerung 49 gesteuert wird, die stromabwärts vom Wassertank 50 liegt, wie
es in Fig. 1 gezeigt ist. Eine solche Strömungssteuerung
49, wie sie früher schon erwähnt ist, ist vorzugsweise ein übliches, schnell betätigtes Ventil, das vorzugsweise von
einer Schalttafel 14 gesteuert wird, die auf einem Grubenfahrzeug 10 angeordnet ist. Eine Bedienungsperson kann dabei
sowohl das Mischen als auch die Zuführgeschwindigkeiten von Zement und Wasser einstellun und justieren, und es arbeitet
das System danach unabhängig, wobei solche automatischen Operationen natürlich von der Bedienungsperson beobach-
tet werden. In der Praxis stellt eine Bedienungsperson das
System ein und bewegt den Ausleger 12 ijn geeigneter Weise, um ihn einzusetzen und mit dem Vergußmaterial-Zuführrohr
in das Grubendecken-Loch 23a auszurichten, und er wird daraufhin die Luft-, Wasser- und Zementströme einleiten. Beide
Ausführungen des Vergußmaterial-Zufuhrrohres sind vorzugsweise
programmiert, aus dem Grubendecken-Loch 23a herausgezogen zu werden und ein Abstellen der Einrichtung
einzuleiten, wenn das Loch entsprechend der Bewegung des Auslegers 11 und des Drehkopfes 12 des Gruben-Deckenabstütz-Fahrzeuges
10 nach Fig. 1A gefüllt worden ist, wie es früher schon dargelegt worden ist. Beim Starten werden
diese Schritte natürlich in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Sollte eine Bewegung des Auslegers 11 eine Abschaltung
des Systems nicht bewirken, kann die Bedienungsperson diese Abschaltung durch geeignete Betätigung manueller
Steuerungen einleiten, die vorzugsweise auf einem Steuerpult 14 angeordnet sind. Um der Bedienungsperson anzuzeigen,
daß das Vergußmaterial-Zuführrohr dabei ist, aus dem Grubendecken-Loch 23a herauszuwandern, kann das
Außenrohr 55 oder 80a in geeigneter Weise mit Streifen
O Z I D b 4
versehen, markiert oder mit Kerben versehen sein, wie es bei 61 in Fig. 1 für das Außenrohr 55 gezeigt ist, in der
Nähe von denen der umgekehrten Massenseparator 22 aus dem Grubendecken-Loch herausgezogen würde. Dadurch kann eine
Bedienungsperson, die auf dem Gruben-Fahrzeug 10 nach Fig. 1A sitzt, die Operationen des Systems 20 steuern, wobei
in den meisten Fällen eine automatische Steuerung stattfindet.
Während vorstehend eine bevorzugte Anordnung und Verwendung des Decken-Stützbalken-Vergußsystems 20 nach der Erfindung
gezeigt und beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß die vorliegende Offenbarung nur beispielsweise
gemacht worden ist und daß Änderungen sowohl der Systemkomponenten, ihrer Anordnung und Anwendung möglich sind, ohne
daß der Schutzumfang der Ansprüche verlassen wird.
Lee
r s e i t e
Claims (59)
1. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem,
gekennzeichnet durch eine Trockenzement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung (24, 27), die auf Anforderung
einen gleichförmigen Zementstrom abgibt, durch eine Vorrichtung (31) zur Aufnahme des gleichförmigen Trockenzement-Stromes
und zum Einmischen dieses Trockenzement-Stromes für desssen Transport in einen pneumatischen
Strom, durch eine Venturi-Mischvorrichtung (42) zur Aufnahme des pneumatischen Stromes mit dem darin enthaltenen
Trockenzement, in welcher in einem Eintrittsbereich der Trockenzement mit einem bestimmten Wasservolumen gemischt
wird, durch eine Vorrichtung zum Zuführen des pneumatischen Stromes aus nassem Zement-Vergußmaterial zu einem Vergußmaterial-Abgaberohr
(21), bestehend aus einem an einem Ende offenen Außenrohr (55) und einem davon unter einem
spitzen Winkel oder parallel zur Längsachse des Außenrohres abgehenden Eintrittsrohr (58) , das mit der Vorrichtung
zum Zuführen des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial verbunden ist, durch eine in dem Außenrohr (55)
angeordnete Vorrichtung zur Aufnahme des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial und zum übertragen von
dessen Eintrittswinkel in einen sich drehenden schraubenförmigen Strom innerhalb des Außenrohres, durch einen auf
dem offenen Ende des Außenrohres angeordneten umgekehrten Massenseparator (22) zur Aufnahme und zum Verteilen des
nassen Vergußmaterials durch das offene Ende (56) und durch eine sich durch das geschlossene Ende des Außenrohres
(55) erstreckende Vorrichtung (57) zum Entlüften des pneumatischen Stromes in die Atmosphäre, nachdem das
nasse Vergußmaterial abgetrennt worden ist.
2. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zement ein schnell abbindender Zement ist und daß die Zement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung (24, 27) so ausgebildet
ist, daß sie den schnell abbindenden Zement auf-
Γ*"
bewahrt und in exakt kontrollierten Mengen abgibt.
3. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wasser zum Einmischen in den schnell abbindenden Zement einen chemischen Abbinde-Beschleuniger erfhält.
4. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Abbindungs-Beschleuniger eine 1/2prozentige
bis 2prozentige Lösung aus K„SO, als Gewichtsprozent des
Zements ist.
5. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung aus folgenden Elementen besteht:
einem aufrechtstehenden Behälter (24) für die Schwerkraftförderung
von Materialien aus ihm, der sich nach einwärts verjüngende vertikale Seiten aufweist, die sich von einem
weiten oberen Bereich nach abwärts erstrecken und in einer engen, langgestreckten Austragöffnung enden,
eine Abdeckung über der Öffnung des aufrechtstehenden
Behälters zum Einfüllen von Zement in den aufrechtstehenden Behälter,
eine Meß-Schrauben-Kammer, die sich über die langgestreckte
Austragöffnung erstreckt und einen durch Schwerkraft bewirkten Zementstrom aufnimmt, und
eine Zumeß-Schrauben-Vorrichtung, die sich in der Meßschraubenkammer
dreht und so eine konstante Masse an Zement hindurchbewegt.
6. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung so ausgebildet ist, daß sich aus der Atmosphäre innerhalb der Vorrichtung
eine Druckdifferenz ergibt.
7. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
sich in der Zumeß-Schrauben-Kammer drehende Zumeßschraube
eine zylindrische Welle mit gleichmäßigem .Durchmesser ist, die mit einem Drehantrieb verbunden ist und mit der eine
Schraube mit veränderbarer Steigung so verbunden ist, daß
die Schraubengänge an dem von einer Austragöffnung der
Zumeßschraubenkammer abgelegenen Schraubenende nahe beieinanderliegen, entlang der Welle allmählich auseinanderlaufen und in der Nähe der Austragöffnung enden.
eine zylindrische Welle mit gleichmäßigem .Durchmesser ist, die mit einem Drehantrieb verbunden ist und mit der eine
Schraube mit veränderbarer Steigung so verbunden ist, daß
die Schraubengänge an dem von einer Austragöffnung der
Zumeßschraubenkammer abgelegenen Schraubenende nahe beieinanderliegen, entlang der Welle allmählich auseinanderlaufen und in der Nähe der Austragöffnung enden.
8. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trockenzement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung
und der Vorrichtung zum Mischen und Transportieren des Zements in einem pneumatischen Strom zusätzlich ein Strömungs-Steuer-Ventil angeordnet ist.
und der Vorrichtung zum Mischen und Transportieren des Zements in einem pneumatischen Strom zusätzlich ein Strömungs-Steuer-Ventil angeordnet ist.
9. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Venturi-Mischvorrichtung an ihrem Einlaß mit einer
öffnung versehen ist, die über eine Ventilvorrichtung mit
einer Wasserquelle verbunden ist, welche ein kontrolliertes Wasservolumen unter Druck liefert.
die Venturi-Mischvorrichtung an ihrem Einlaß mit einer
öffnung versehen ist, die über eine Ventilvorrichtung mit
einer Wasserquelle verbunden ist, welche ein kontrolliertes Wasservolumen unter Druck liefert.
10. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennnzeichnet, daß
zum Mischen des Trockenzements mit dem kontrollierten Wasservolumen mehrere Venturi-Mischvorrichtungen in Reihe angeordnet
sind.
11. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 10, daldurch gekennzeichnet, daß
nur eine erste Venturi-Mischvorrichtung von mehreren in
Reihe angeordneten Venturi-Mischvorrichtungen so angeordnet ist, daß sie eine Einmischung von Wasser in den Zement in
dem Einlaß der Mischvorrichtung bewirkt.
12. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Außenrohr als auch das Einlaßrohr des Vergußmaterial-Abgaberohres
aus einem flexiblen Material bestehen.
13. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Erteilung einer Drehbewegung in Schraubenform für den pneumatischen Strom von nassem Vergußmaterial
im Außenrohr aus folgenden Elementen besteht:
eine flexible Rippenanordnung, die im Außenrohr als gleichförmige Spirale gehalten ist, die an einem Ende den pneumatischen
Strom aus nassem Vergußmaterial aufnimmt und diesen Strom in einen schraubenförmigen Strom überführt,
eine Führungsrippenanordnung, die als Spirale in dem Außenrohr stromabwärts von der flexiblen Rippenanordnung
gehalten ist und einen verringerten Winkel besitzt, von wo sie den Strom von der flexiblen Vorrichtung erhält,
von wo der Strom in den umgekehrten Massenseparator ausgetragen wird.
14. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die flexible Rippenanordnung aus einem einzigen Abschnitt eines flexiblen Materials hergestellt ist, das in eine
gleichförmige Spirale geformt ist und das an intermittierenden Punkten entlang der Innenkante an die Vorrichtung
zur Entlüftung des pneumatischen Stromes in die Atmosphäre befestigt ist.
15. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
16646
die Führungsrippenanordnung aus wenigstens einem Abschnitt eines starren Materials besteht, der in eine Spirale geformt
ist und entlang der Innenkante an intermittierenden Punkten an der Vorrichtung zur Entlüftung des pneumatischen
Stromes in die Atmosphäre befestigt ist und sich davon zur inneren Wand des Außenrohres erstreckt und so angeordnet
ist, daß er den pneumatischen Strom des nassen Vergußmaterials von der flexiblen Rippenanordnung erhält,
um die schraubenförmige Strombewegung fortzusetzen, wobei die Führungsrippe als Spirale durch etwa zwei volle Windungen
gebildet ist, wobei die Steigung sich fortschreitend vom Eintritt zum Austragende in Bezug auf eine Ebene
über dem Außenrohr verringert.
16. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Entlüftung des pneumatischen Stromes in die Atmosphäre nach der Abtrennung des nassen Vergußmaterials
aus einem Wirbelsuchrohr besteht, welches von der in dem Außenrohr zurBewirkung einer Drehbewegung des pneumatischen
Stromes aus nassem Vergußmaterial in einer Schraubenstromform gehalten wird, wobei das Wirbelsuchrohr in
Längsrichtung in dem Außenrohr positioniert ist und wobei ein Austragende dieses Rohres sich durch das geschlossene
Ende des Außenrohres hindurch und über dieses hinaus erstreckt.
17. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umgekehrte Massenseparator aus folgenden Elementen
besteht:
einem Konus, in dem ein kontinuierlicher Längsdurchlaß angeordnet ist, der vom Einlaß- zum Auslaßende geneigt ist
und der in das Vergußmaterial-Zuführrohr eingeschaltet ist und an seinem Einlaßende den zugeführten nassen Vergußmaterialstrom
aufnimmt und diesen nassen Vergußmaterialstrom durch das Austragende abgibt, und eine Vorrichtung
zur Beschleunigung des Stromes aus nassem Vergußmaterial
vor dem Eintritt in den Konus, um eine Trennung des nassen Vergußmatarials von dem pneumatischen Transportstrom zu
bewirken.
18. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der umgekehrte Massenseparator einen Winkel (bO zwischen
der Vertikalen und seiner Einwärtsneigung von 15° besitzt.
19. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung zur Messung der Bewegung des Vergußmaterial-Zuführrohres aus einem Gruben-Deckenstützbalken-Loch heraus
in Abhängigkeit von der Abgabe eines nassen Vergußmaterialstromes vorgesehen ist.
20. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Einmischen des Stromes aus Trockenzement für den Transport aus folgenden Elementen besteht:
einem Gehäuse, einer Kelch-Vorrichtung in dem Gehäuse zur Aufnahme des gleichförmigen Stromes aus Trockenzement,
einer mit der Kelchvorrichtung in dem Gehäuse verbundenen Durchlaßvorrichtung, durch die der Trockenzement durch
Schwerkraft zugeführt wird, und einer mit einer Druckluftquelle verbundenen Vorrichtung zur Richtung eines Luftstromes
in das Gehäuse, durch das der Trockenzement durch Schwerkraft gefördert wird.
21. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Druckluftquelle verbundene Vorrichtung eine
Ringanordnung von Düsen ist, die individuell in die Durchlaßvorrichtung gerichtet sind, um Druckluft in den passierenden
Strom aus trockenem Zement zu richten.
22. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Ver-
.. .3216649
gußsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kelchvorrichtung nach einwärts geneigt ist, um die Durchlaßvorrichtung zu bilden, die in einem offenen Ende
endet, und daß die Vorrichtung zur Richtung eines Druckluftstromes in den Trockenzementstrom aus einer Höhlung
in dem Gehäuse besteht, welches den Druckluftstrom aufnimmt und welches mit einem Konus verbunden ist, der nach
einwärts in Richtung auf die Durchlaßvorrichtung zusammenläuft und in einem Abgabeende endet, das unter dem offenen
Ende der Durchlaßvorrichtung liegt.
23. Vergußmaterial-Abgaberohr für die Verwendung mit
einem auf einem Fahrzeug montierten Decken-Stützbalken-Verguß system, gekennzeichnet durch ein Außenrohr, das an
einem Ende offen ist und das in ein in einer Grubendecke gebildetes Stützbalken-Loch einführbar ist, durch eine
Eingaberohrvorrichtung, welche seitlich in das Außenrohr parallel zur Längsachse dieses Außenrohres oder unter
einem spitzen Winkel hierzu hineingeführt ist und eine von einer getrennten Quelle herrührende Mischung aus
nassem Vergußmaterial in einem pneumatischen Strom hindurchläßt, durch eine in dem Außenrohr angeordnete Vorrichtung
zur Aufnahme des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial, welche den Eingangswinkel in einen
sich drehenden schraubenförmigen Strom im Außenrohr umwandelt, durch eine mit dem offenen Ende des in das
Grubendecken-Stützbalken-Loch einsetzbaren Außenrohres verbundene umge kehrte Seperatorvorrichtung, welche das
Massevergußmaterial in das Stützbalken-Loch austrägt, und durch eine sich durch das geschlossene Ende des
Außenrohres hindurcherstreckende Vorrichtung zum Entlüften des pneumatischen Transportstromes in die Atmosphäre,
nachdem das nasse Vergußmaterial abgetrennt worden ist.
24. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Außenrohr als auch
die Eingaberohrvorrichtung aus flexiblem Material bestehen.
25. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erteilung einer
schraubenförmigen Drehbewegung des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial in dem Außenrohr aus folgenden
Elementen besteht:
einer flexiblen Rippenanordnung, die als gleichförmige
Spirale in dem Außenrohr gehalten ist, um an einem Ende den pneumatischen Strom aus nassem Vergußmaterial aufzunehmen
und diesen Strom in den schraubenförmigen Strom überzuführen, und einer Führungsrippenvorrichtung, die als
Spirale in dem Außenrohr stromabwärts der genannten flexiblen Rippenanordnung gehalten ist und die einen sich
verringernden Winkel aufweist, von wo sie den Strom von der flexiblen Rippenanordnung erhält und wohin sie ihn
in den umgekehrten Massenseparator austrägt.
26. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Rippenanordnung aus einem
einzigen Abschnitt eines flexiblen Materials hergestellt ist, das in eine gleichförmige Spirale geformt ist und an
intermittierenden Punkten entlang der Innenkante an die Vorrichtung zur Entlüftung des pneumatischen Luftstromes
in die Atmosphäre befestigt ist.
27. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippenanordnung aus wenigstens
einem Abschnitt eines starren Materials besteht, das in eine Spirale geformt ist und entlang der Innenkante an
intermittierenden Punkten an der Vorrichtung zur Entlüftung des pneumatischen Stromes in die Atmosphäre befestigt ist
und sich von da zur inneren Wand des Außenrohres erstreckt und so angeordnet ist, daß es den pneumatischen Strom des
nassen Vergußmaterials von der flexiblen Rippenanordnung erhält, um die schraubenförmige Strombewegung fortzusetzen,
wobei die als Spirale ausgebildete Führungsrippenanordnung etwa zwei volle Windungen aufweist, deren Steigung sich
.3 -
fortschreitend vom Einlaß- zum Auslaßende hin verringert, und zwar in Bezug auf eine Ebene über dem Außenrohr.
28. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Entlüftung des
pneumatischen Stromes in die Atmosphäre nach der Abtrennung des nassen Vergußmaterials aus einem Wirbelsuchrohr besteht,
welches durch die zur Bewirkung der Drehbewegung des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial in
einen schraubenförmigen Strömungsweg in dem Außenrohr angeordnete
Vorrichtung zentrisch gehalten wird, wobei das Wirbelsuchrohr in Längsrichtung in dem Außenrohr angeordnet
ist, wobei dessen Austragende sich durch das geschlossene Ende des Außenrohres und über dieses hinaus nach
außen erstreckt.
29. Vergußinaterial-Abgaberohr nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß der umgekehrte Massenseparator aus folgenden Elementen besteht:
einem Konus, in dem ein kontinuierlicher Längsdurchlaß angeordnet
ist, der vom Einlaß- zum Auslaßende geneigt ist und der in das Vergußmaterial-Zuführrohr eingeschaltet ist
und an seinem Einlaßende den zugeführten Massenvergußmaterialstrom
aufnimmt und diesen nassen Vergußmaterialstrom durch das Austragende abgibt, und einer Vorrichtung zur
Beschleunigung des Stromes aus nassem Vergußmaterial vor dem Eintritt in den Konus, um eine Abtrennung des nassen
Vergußmaterials von dem pneumatischen Transportstrom zu
bewirken.
30. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der umgekehrte Massenseparator
((X ) zwischen der Vertikalen und seiner Einwärtsneigung von 15° besitzt.
31. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Messen der Bewegung des Vergußmaterial-Zuführrohres aus dem Gruben-Deckenstützbalken-Loch
heraus in Abhängigkeit von der Abgabe eines nassen Vergußmaterialstromes vorgesehen ist.
32. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem,
gekennzeichnet durch eine Trockenzement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung, die auf Anforderung
einen gleichförmigen Zementstrom abgibt, durch eine Vorrichtung zur Aufnahme des gleichförmigen Trockenzementstromes
und zum Einmischen dieses Trockenzementstromes für dessen Transport in einen pneumatischen Strom, durch
eine Venturi-Mischvorrichtung zur Aufnahme des pneumatischen Stromes mit dem darin enthaltenen Trockenzement, in
welcher in einem Eintrittsbereich der Trockenzement mit
einem bestimmten Wasservolumen gemischt wird, durch ein Vergußmaterial-Zuführrohr, das ein an einem Ende offenes
Außenrohr und eine darin enthaltene Venturi-Mischvorrichtung enthält, von wo sich ein Eingangsrohr erstreckt, das
mit der Vorrichtung zur Durchführung des pneumatischen Stromes aus Trockenzement verbunden ist, durch eine in
dem Außenrohr angeordnete Vorrichtung zur Aufnahme des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial, welche
den Strom in einen sich schraubenförmig drehenden Strom innerhalb des Außenrohres umwandelt, durch eine an dem
offenen Ende des Außenrohres angeordnete umgekehrte Massenseparatorvorrichtung
zur Aufnahme und Abgabe des nassen Vergußmaterials durch deren offenes Ende und durch eine
sich durch das geschlossene Ende des Außenrohres hindurcherstreckende Vorrichtung zum Entlüften des pneumatischen
Transportstromes in die Atmosphäre, nachdem das nasse Vergußmaterial abgetrennt worden ist.
33. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zement ein schnell abbindender Zement ist und daß die Zement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung so ausgebildet
ist, daß sie den schnell abbindenden Zement auf-
bewahrt und in exakt kontrollierten Mengen abgibt.
34. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasser zum Mischen mit dem schnell trocknenden Zement einen chemischen Abbindebeschleuniger enthält.
35. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß der chemische Abbindungsbeschleuniger/1/2prozentige
bis 2prozentige Lösung aus K5SO4 als Gewichtsprozent des
Zements ist.
36. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung aus folgenden Elementen besteht:
einem aufrechtstehenden Behälter für die Schwerkraftförderung
von Materialien aus ihm, der sich nach einwärts verjüngende vertikale Seiten aufweist, die sich von einem
weiten oberen Bereich nach abwärts erstrecken und in einer engen, langgestreckten Austragöffnung enden,
einer Abdeckung über der Öffnung des aufrechtstehenden Behälters zum Einfüllen von Zement in den aufrechtstehenden
Behälter,
einer Meßschrauben-Kammer, die sich über die langgestreckte
Austragöffnung erstreckt und einen durch Schwerkraft
bewirkten Zementstrom aufnimmt, und
einer Zumeß-Schraubenvorrichtung, die sich in der Meßschraubenkammer
dreht und so eine konstante Masse an Zement hindurchbewegt.
37. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zement-Lagerungs- und -abgabevorrichtung so ausge-
bildet ist, daß sich aus der Atmosphäre innerhalb der Vorrichtung eine Druckdifferenz ergibt.
38. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß
die sich in der Zumeßschrauben-Kammer drehende Zumeßschraube
eine zylindrische Welle mit gleichmäßigem Durchmesser ist, die mit einem Drehantrieb verbunden ist und mit der eine
Schraube mit sich ändernder Steigung so verbunden ist, daß die Schraubengänge an dem von einer Austragöffnung der Zumeßschrauben-Kammer
abgelegenen Schraubenende nahe beieinander liegen, entlang der Welle allmählich auseinanderlaufen
und in der Nähe der Austragöffnung enden.
39. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Trockenzement-Lagerungs- und -Abgabevorrichtung und der Vorrichtung zum Mischen und Transportieren des Zements
in einem pneumatischen Strom zusätzlich ein Strömungs-Steuerventil angeordnet ist.
40. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
die Venturi-Mischvorrichtung an ihrem Einlaß mit einer öffnung versehen ist, die über eine Ventilvorrichtung mit
einer Wasserquelle verbunden ist, welche ein kontrolliertes Wasservolumen unter Druck liefert.
41 '. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß zum Mischen des Trockenzements mit dem kontrollierten Was-:
servolumen mehrere Venturi-Mischvorrichtungen in Reihe angeordnet sind.
42. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,
daß nur eine erste Venturi-Mischvorrichtung von mehreren in Reihe angeordneten Venturi-Mischvorrichtungen so an-
..32.16643
geordnet ist, daß sie eine Einmischung von Wasser in den Zement im Einlaß der Mischvorrichtung bewirkt.
43. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Erteilung einer Drehbewegung in Schraubenform für den pneumatischen Strom von nassem Vergußmaterial
im Außenrohr aus einer Führungsrippenanordnung besteht, die als Spirale in dem Außenrohr gehalten
ist und einen verringerten Winkel besitzt, von wo sie den Strom von der Venturi-Mischvorrichtung erhält und
wohin er in den umgekehrten Massenseparator abgegeben wird.
44. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsrippenanordnung aus wenigstens einem Abschnitt eines starren Materials besteht, das in eine
Spirale geformt ist und entlang der Innenkante an intermittierenden Punkten ander Vorrichtung zur Entlüftung
des pneumatischen Stromes in die Atmosphäre befestigt ist und sich davon zur inneren Wand des Außenrohres
erstreckt und so angeordnet ist, daß es den pneumatischen Strom des nassen Vergußmaterials von der flexiblen
Rippenanordnung erhält, um die schraubenförmige Strombewegung fortzusetzen, wobei die Führungsrippe als Spirale
durch etwa zwei volle Windungen gebildet ist, wobei die Steigung sich fortschreitend vom Eintritt zum Austragende
in Bezug auf eine Ebene über dem Außenrohr verringert.
45. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß der umgekehrte Massenseparator aus folgenden Elementen besteht:
einem Konus, in dem ein kontinuierlicher Längsdurchlaß
angeordnet ist, der vom Einlaß- zum Auslaßende geneigt
ist und der in das Vergußmaterial-Zuführrohr eingeschaltet ist und an seinem Einlaßende den zugeführten nassen Vergußmaterialstrom
aufnimmt und diesen nassen Vergußmaterial strom durch das Austragende abgibt, und
einer Vorrichtung zur Beschleunigung des Stromes aus nassem Vergußmaterial vor dem Eintritt in den Konus, um
eine Trennung des nassen Vergußmaterials von dem pneumatischen Transportstrom zu bewirken.
DIPL.-INa.'KLAiJS B*BW*N*»·" '..".I..
DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER PATENTANWÄLTE
WIDENMAYERSTRASSE 6 D BOOO MÜNCHEN 22
TEL. (0B9) 22 2530-29 6192 · TELEX 52ΒΒΘΒ bemue d
UEIM EUKOPÄISCHEN PATENTAMT ZUQH LASSENE VERTRETER
Aktenzeichen: P 32 16 648.6
Anmelder: TerraTek, Ine.
Uns. Zeichen: A 7082-B/ib
VNr. 113 832
VNr. 113 832
9. August 1982
PATENTANSPRUCH
46. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Entlüftung des pneuajmtischen Stromes
in die Atmosphäre nach der Abtrennung des nassen Vergußmaterials
aus einem Wirbelsuchrohr besteht, das durch die im Außenrohr zur Bewirkung der Drehbewegung des pneumatischen
Stromes aus nassem Vergußmaterial in einem schraubenförmigen Strömungsweg zentrisch gehalten ist, wobei das
Wirbelsuchrohr in Längsrichtung in dem Außenrohr angeordnet
ist, wobei dessen Austragende sich durch das geschlossene Ende über dieses hinaus nach außen erstreckt.
Bankhaus Merck, Flnck & Co.. München
(BLZ 7ΟΟ3Ο4ΟΟ) Konto.Nr. 254 649
Bankhaus H. Aufhauser, München (BLZ 70O30600) KontoNr. 261 3OO
TELEGR./CABLE: PATENTSENIOR
Postacheck: München
(BLZ 7OOI00B0) KontoNr. 20904-800
-JH,-
47. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet,
daß der umgekehrte Massenseparator einen Winkel (^ ) zwischen
der Vertikalen und seiner Einwärtsneigung von 15° besitzt.
48. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung zum Messen der Bewegung des Vergußmaterial-Zuführrohres aus einem Gruben-Deckenstützbalken-Loch
heraus in Abhängigkeit von der Abgabe eines nassen Vergußmaterialstromes vorgesehen ist.
49. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zum Einmischen des Stromes aus Trockenzement für den Transport aus folgenden Elementen besteht:
einem Gehäuse, einer Kelch-Vorrichtung in dem Gehäuse zur Aufnahme des gleichförmigen Stromes aus Trockenzement,
einer mit der KeIch-Vorrichtung in dem Gehäuse verbundenen
Durchlaßvorrichtung, durch die der Trockenzement durch Schwerkraft zugeführt wird, und
einer mit einer Druckluftquelle verbundenen Vorrichtung
zur Richtung eines Luftstromes in das Gehäuse, durch das der Trockenzement durch Schwerkraft gefördert wird.
3216G48
- ft -
50. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Druckluftquelle verbundene Vorrichtung eine
Ringanordnung von Düsen ist, die individuell in die Durchlaßvorrichtung gerichtet sind, um Druckluft in den passierenden
Strom aus trockenem Zement zu richten.
51. Auf einem Fahrzeug montiertes Decken-Stützbalken-Vergußsystem
nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Kelch-Vorrichtung nach einwärts geneigt ist, um die
Durchlaßvorrichtung zu bilden, die in einem offenen Ende endet, und daß die Vorrichtung zum Richten eines Druckluftstromes
in den Trockenzementstrom aus einer Höhlung in dem Gehäuse besteht, welches den Druckluftstrom aufnimmt und
welches mit einem Konus verbunden ist, der nach einwärts in Richtung auf die Durchlaßvorrichtung zusammenläuft und
in einem Abgabeende endet, das unter dem offenen Ende der Durchlaßvorrichtung liegt.
52. Vergußmaterial-Abgaberohr für die Verwendung mit einem auf einem Fahrzeug montierten Decken-Stützbalken-Vergußsystem,
gekennzeichnet durch ein Außenrohr, das an einem Ende offen ist und das in ein in einer Grubendecke gebildetes
Stützbalken-Loch einführbar ist, durch eine Eingaberohrvorrichtung, welche seitlich in das Außenrohr hineingeführt
ist und in einem pneumatischen Strom enthaltenen Trockenzement von einer getrennten Quelle passieren läßt,
durch eine in dem Außenrohr angeordnete Venturi-Mischvorrichtung, welche den pneumatischen Strom von Trockenzement
aufnimmt und ihn in einem Einlaßbereich mit Wasser mischt, durch eine im Anschluß an die Ventur!-Mischvorrichtung angeordnete
Vorrichtung zur Umwandlung des Strömungsweges des aus der Venturi-Mischvorrichtung austretenden nassen
Vergußmaterials in einen schraubenförmigen Strömungsweg, durch eine umgekehrte Massenseparatorvorrichtung auf dem
offenen Ende des Außenrohres, das in ein in einer Grubendecke gebildetes Stützbalken-Loch einführbar ist, wobei
die Separatoranordnung nasses Vergußmaterial aufnimmt und
— ΙΟ·"··· · ο·
durch ein offenes Ende in das Stützbalken-Loch austrägt, und durch eine Vorrichtung zur Entlüftung des pneumatischen
Transportstromes in die Atmosphäre nach der Trennung des nassen Vergußmaterial.
53. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr und die Einlaßrohranordnung
aus starrem Material gebildet sind.
54. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erteilung einer
Drehbewegung in Schraubenform für den pneumatischen Strom aus einer Führungsrippenanordnung besteht, die als Spirale
in dem Außenrohr gehalten ist, das einen verringerten Winkel besitzt, von wo es den Strom von der Ventür!-Mischvorrichtung
erhält und wo es das nasse Vergußmaterial in den umgekehrten Massenseparator abgibt.
55. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippenanordnung aus wenigstens
einem Abschnitt eines starren Materials besteht, das in eine Spirale geformt ist und entlang der Innenkante an
intermittierenden Punkten an der Vorrichtung zur Entlüftung des pneumatischen Stromes in die Atmosphäre befestigt
ist und sich davon zur inneren Wand des Außenrohres erstreckt und so angeordnet ist, daß es den pneumatischen
Strom des nassen Vergußmaterials von der Venturi-Mischvorrichtung erhält, um einen davon ausgehenden axialen Strom
in einen schraubenförmigen Strom umzuwandeln, wobei die Führungsrippenanordnung als Spirale ausgebildet ist, und
zwar durch etwa zwei volle Windungen, wobei deren Steigung sich fortschreitend vom Eintritt zum Austragende in Bezug
auf eine Ebene über dem Außenrohr verringert.
56. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Entlüftung des
pneumatisehen Stromes in die Atmosphäre nach der Abtrennung
des nassen Vergußmaterials aus einem Wirbelsuchrohr besteht,
32166
das durch die zur Bewirkung der Drehbewegung des pneumatischen Stromes aus nassem Vergußmaterial in einem schraubenförmigen
Strömungsweg in dem Außenrohr angeordnete Vorrichtung zentrisch gehalten wird, wobei das Wirbelsuchrohr in
Längsrichtung in dem Außenrohr angeordnet ist, wobei sich das Austragende durch das geschlossene Ende des Außenrohres
hindurch nach außen erstreckt.
57. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der umgekehrte Massenseparator aus folgenden
Elementen besteht:
einem Konus, in dem ein kontinuierlicher Längsdurchlaß angeordnet
ist, der vom Einlaß- zum Auslaßende geneigt is tund der in das Vergußmaterial-Zuführrohr eingeschaltet ist und
an seinem Einlaßende den zugeführten nassen Vergußmaterialstrom aufnimmt und diesen nassen Vergußmaterialstrom durch
das Austragende abgibt, und
einer Vorrichtung zur Beschleunigung des Stromes aus nassem Vergußmaterial vor dem Eintritt in den Konus, um eine Trennung
des nassen Vergußmaterials von dem pneumatischen Transportstrom zu bewirken.
58. Decken-Stützbalken-Vergußsystem nach Anspruch 57, dadurch
gekennzeichnet, daß der umgekehrte Massenseparator einen Winkel (ö( ) zwischen der Vertikalen und seiner inneren
Neigung von 15° aufweist.
59. Vergußmaterial-Abgaberohr nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Messen der Bewegung
des Vergußmaterial-Zuführrohres aus einem Gruben-Deckenstützbalken-Loch heraus in Abhängigkeit von einem von diesem
abgegebenen nassen Vergußmaterialstrom vorgesehen ist.
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